RU8811U1 - Магнитометр - Google Patents

Abstract

1. Магнитометр, содержащий три датчика Холла и датчик температуры, помещенные в охлаждаемый измерительный зонд, а также измерительный прибор с источником питания, отличающийся тем, что он снабжен концентраторами магнитного поля, выполненными из малоуглеродистой стали и установленными попарно навстречу друг другу заостренными концами, в зазоре между которыми установлен каждый датчик Холла.2. Магнитометр по п.1, отличающийся тем, что заостренный конец концентраторов выполнен в виде усеченной пирамиды.3. Магнитометр по п.1, отличающийся тем, что заостренный конец концентраторов выполнен в виде усеченного конуса.

Description

МАГНИТОМЕТР.

Предложение относится к приборам для измерения магнитных полей, например алюминиевых электролизеров.

Известен магнитометр, содержащий датчики Холла, внутренний и внешний источники питания, измерительный блок с усилителем постоянного тока. Кроме того, он может быть снабжен стабилизатором напряжения питания, преобразователем напряжения, стабилизатором тока и датчиком температуры, служащим для контроля за рабочей температурой датчика Холла. Блок датчиков (Холла и температурный) помещен в охлаждаемый сжатым воздухом зонд, выполненный в виде трубы .из жаропрочного и немагнитного сплава. Зонд предназначен для помещения в него блока датчиков в измеряемую зону расплава и защиты его от перегрева (см. прилагаемый Тесламетр ВАМИ1 Ленинград, 1987 г.).

Основным недостатком известного прибора является наличие системы усиления сигналов датчиков Холла.

Данная электронная система усиления чувствительна к помехам, создаваемым в условиях электролизного корпуса мощными электрическими и магнитными полями. Кроме того, он требует большого количества элементов питания и соответственно увеличения габаритов и веса прибора. Система усиления требует постоянной подстройки измерительного прибора, что затрудняет процесс эксплуатации и увеличивает время пребывания зонда в расплаве.

Задачей данного предложения было повышение надежности работы прибора в условиях сильных магнитных

МКИ: G01R33/00

полей, а также уменьшение веса прибора и его габаритов .

Технический результат заключается в повышении надежности работы магнитометра за счет замены капризных в условиях сильных магнитных полей электронных усилителей на концентраторы из малоуглеродистой стали, а также в снижении веса и габаритов прибора, т.к. предложенная схема не требует дополнительного количества источников питания.

Поставленная задача достигается тем, что магнитометр, содержаший датчики Холла и датчик температуры , помешенные в охлаждаемый измерительный зонд, источник питания и измерительный прибор. Магнитометр снабжен концентраторами, выполненными из малоуглеродистой стали и установленными попарно навстречу друг другу заостренными концами, в зазоре между которыми помещен каждый датчик Холла.

Сущность данного предложения заключается в том, что вместо чувствительного к помехам и громоздкого электронного усилителя сигнала датчиков Холла использовано свойство сердечников из малоуглеродистой стали концентрировать в зазоре между их заостренными концами магнитные силовые линии. Помешенный в этот зазор датчик Холла увеличивает напряжение ЭДС Холла в 15-20 раз. Таким образом необходимость в электронном усилителе отпадает.

Общими признаками данного предложения и известного технического решения, принятого за прототип, являются следуюшие признаки. Наличие датчиков Холла и датчика температуры, помешенных в охлаждаемый сжатым воздухом зонд, наличие источника питания и измерительного прибора.

Отличие заключается в том, что каждый датчик Холла установлен в зазоре между парой концентраторов, выполненных из малоуглеродистой стали и направленных заостренными концами навстречу друг другу. Известная конструкция магнитометра (тесламетра) не имеет таких концетраторов.

Следовательно данное предложение отвечает критерию полезной модели новизна .

Для сравнения предложения с другими известными техническими решениями проведен поиск по патентной и научно-технической литературе.

Решений подобных предложенному не обнаружено. Следовательно, данное предложение отвечает современному уровню техники.

Предложение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан обш;ий вид устройства, на фиг.2 вид А фиг.1, на фиг.З электрическая схема устройства, на фиг.4 схема контроля температуры в момент измерения и на фиг.5плато с датчиками и концентраторами.

Устройство содержит три датчика Холла 1,2 и 3, установленных на плато 4 перпендикулярно друг другу в соответствии с пространственной системой координат Х,У и Z. При этом каждый датчик Холла установлен в зазоре 5 между парой концентраторов б и 7, 8 и 9, 10 и 11. Каждая пара концентраторов, выполненная из малоуглеродистой стали, направлена заостренными концами в виде усеченной пирамиды или усеченного конуса навстречу друг другу.

На плато 4 установлен также датчик температуры 12.

14, установленных одна в другой с зазором 15 для прохода сжатого воздуха. Внешняя труба 14 должна иметь защитную оболочку 16 из намороженного электролита. Датчики Холла и термодатчик 12 связаны кабелем 17 с измерительным прибором 18. Внутренняя труба 13 связана шлангом 19 с трубопроводом 20 сжатого воздуха, снабженного вентилем 21 и воздушным фильтром 22.

Измерительный зонд имеет рукоятку 23, к которой прикреплен уровень 24 для фиксирования зонда под определенным углом в зоне расплава 25 и электролита 26 ванны 27 электролизера.

На схеме магнитометра фиг.З представлены три датчика Холла 1,2 и 3, связанные с источником питания 28 и приборами для измерения тока 29 и напряжения 30 через сопротивления Ri-Rio, ключи подачи сигнала на измерение Ki-K4 и переключатель полярности сигнала П.

На схеме магнитометра фиг.4 представлено термореле KS, связанное с источником питания 31 и светодиодом 32.

Магнитометр работает следуюш;им образом. Нижний конец измерительного зонда помещают в измеряемую среду, например в расплав 25 металла алюминиевого электролизера, предварительно открыв вентиль 21 подачи в зонд сжатого воздуха. Рукоятку 23 устанавливают в горизонтальное положение по двум жидкостным уровням 24. После этого производят отсчет показаний прибора по трем координатам Х,У и Z.

В процессе измерений постоянно контролируют температуру датчиков. При появлении красного сигнала перегрев на панели измерительного прибора 18 от светодиода 32 измерительный зонд следует немедленно извлечь и охладить. Процесс измерения повторяют до тех пор, пока не будут получены все необходимые данные.

Изготовлен опытный образец описанного магнитометра, который прошел промышленные испытания и показал высокую надежность и удобство в эксплуатации.

Директор по производству и техническому развитию ИркАЗ Зав.патентно-лицензионным отделом ОАО СибВАМИ Е.Н.Максютов В.Т.Степанов

Claims (3)

1. Магнитометр, содержащий три датчика Холла и датчик температуры, помещенные в охлаждаемый измерительный зонд, а также измерительный прибор с источником питания, отличающийся тем, что он снабжен концентраторами магнитного поля, выполненными из малоуглеродистой стали и установленными попарно навстречу друг другу заостренными концами, в зазоре между которыми установлен каждый датчик Холла.

2. Магнитометр по п.1, отличающийся тем, что заостренный конец концентраторов выполнен в виде усеченной пирамиды.

3. Магнитометр по п.1, отличающийся тем, что заостренный конец концентраторов выполнен в виде усеченного конуса.