SU1126906A1

SU1126906A1 - Устройство дл измерени посто нного магнитного пол

Info

Publication number: SU1126906A1
Application number: SU833589895A
Authority: SU
Inventors: Валентин Дмитриевич Воловик; Сергей Иванович Иванов; Григорий Викторович Цепилов
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1984-11-30

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, содержащее генератор импульсов, отрезок металлического проводника, последовательно соединенные акустический детектор и измерительный прибор, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений при одновременном расширении диапазона измер емых полей, в него дополнительно введена лини задержки, вход которой соединен с одним из торцов отрезка металлического проводника , к которому одновременно подклю-.. чен первый выход генератора импульсов J второй выход которого св зан с вторь м торцом отрезка металлического проводника, прн этом акустический детектор размещен на выходе линии задержки, а измерительный прибор синхронизирован с генератором импульсов. 2. Устройство по п.I, о т л и чающеес тем, что длина линии задержки L удовлетвор ет соотношению L 5- t ЧЁТр, где t - длительность импульса тока; 5 Е и П - . модуль Юнга и плотность SsaA материала линии задержки соответственно.

Description

Изобретение относитс к устройствам дл измерени напр женности магнитных полей, в частности дл определени концентрации магнитного пол в воздушных зазорах.

Известно устройство, содержащее металлический проводник, генератор импульсов тока, высокочастотную катушку, усилитель, измерительный прибор. Генератор импульсов тока по соединен к катушке, размещенной на проводнике. Генератор посылает радиимпульсы на катушку, в результате чего на поверхности проводника навод тс вихревые токи, которые, взаимодейству с измер емым полем, возбуждают ультразвуковые сигналы в проводнике, которые вызывают колебани проводника. Это приводит к по влению на его поверхности вторичных вихревых токов, которые характеризуют измер емое магнитное поле j

Недостатком известного устройства вл етс значительна могцность возбуждени при измерени х сильных полей, при этом поверхность проводника разогреваетс вихревыми токами что искажает результаты измерений.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, содержащее генератор импульсов, электромехан, /ческий преобразователь и проводник, на конце которого размещен акустичекий детектор, подключенный к измерительному прибору. Генератор импульсов нагружен на электромеханический преобразователь, размещенный на конце проводника, представл ющего собой ферромагнитный стержень. При работе устройства в проводнике возбуждаютс ультразвуковые волны, которые распростран ютс по проводнку и вослринимаютс акустическим детектором. При внесении проводника в магнитное поле происходит его намагн чивание, вследствие чего измен етс скорость распространени возбужденных ультразвуковых волн в нем и, соответственно, измен етс напр жение на акустическом детекторе, которое фиксируют измерительным прибором . Измерение выходного сигнала пропорционально напр женности магнитного пол 2 .

Однако данное устройство не может быть использовано в широком диапазоне (более 0,1 Т измер емых магнитных полей с достаточноГг точностью , так как с увеличением напр женности магнитного пол намагниченность ферромагнитного материала проводника перестает линейно зависеть от величины магнитного пол , а следовательно, и скорость звука в ферромагнитном проводнике, помещенном в магнитное поле, будет с меньшей точностью соответствовать измер емой величине магнитного пол

Цель изобретени - повьгшение точности измерений при одновременном расщирении диапазона измер емых полей .

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее генератор импульсов, отрезок металлического проводника, последовательно соединенные акустический детектор и измерительный прибор, дополнительно снабжено линией задержки, вход которой соединен с одним из торцов отрезка металлического проводника, к которому одновременно подключен первый выход генератора импульсов, второй выход которого св зан с втор торцом отрезка металлического проводника , при этом акустический детектор размещен на выходе линии задержки , а измерительный прибор синхронизирован с генератором импульсов .

Длина линии задержки L удовлевор ет соотношению

L t ,

где L - длительность импульса тока Е и р - модуль Юнга и плотность материала линии задержки соответственно .

Использование генератора импульсов и подключение к нему проводника позвол ет через этот проводник пропустить импульс тока. При размещении проводника в измер емом ма:- нитном поле на участок проводника с током действует объемна нестационарна сила Ампера со стороны магнитного пол . Эта сила, кратковременно деформиру учаток проводника, вызывает в импульсные ультразвуковье сигналы, амплитуда которых прог орциональна величине .магнитного пол .

Разме 1ение акустического детектора на линии задержки длиьой L от торца проводника, подключеиног-о к генератору импульснь/х токов, дает возможность защитить измерительную

цепь от электромагнитных помех, сопровождающих импульс тока, что позвол ет измер ть магнитные пол в широком диапазоне-. 10 Т - 20 Т без снижени точности. Ограничени на диапазон измер емых магнитных полей накладывают только контактные токовые шумы нижний предел измерений ) и возникающие в проводнике пла тические деформации (верхний предел измерений).

На чертеже показана функциональна схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов токов, соединенный с двум торцами отрезка металлического проводника 2, линию 3 задержки, укрепленную на одном из торцов проводника 2, и имеющую на другом торце акустический детектор 4, измерительный прибор 5, соединенный с аку тическим детектором 4 и генератором

1импульсов токов. Устройство снабжено опорами 6, позвол ющими расположить участок 7 проводника 2 в измер емом магнитном поле В. Проводник

2может быть изготовлен, напримерi из медной проволоки.

Устройство работает следующим образом.

69064

Праведник 2 размещают в посто нном измер емом магнитном поле и пропускают через его торцы ток от генератора . На участок 7 проводника 5 2 действует сила Ампера, вызыва деформации сдвига, которые привод т к возбуждению ультразвуковых волн, поступающих на акустический детектор 4 через линию 3 задержки, сигнал to с которого 4 регистрируетс измери- . тельным прибором 5.

Базовым объектом дл измерени магнитных.полей вл е1с прибор комбинированный цифровой в основу которого заложен способ измерени магнитных полей с использованием датчика Холла. Этот прибор позвол ет измер ть магнитную индукцию полей в диапазоне 2-200 тТ, так как с ростом магнитного пол нарушаетс линейный характер зависимости ЭДС Холла от измер емой величины магнитного пол .

Изобретение позвол ет расширить диапазон измер емых полей до 20000 тТ, при этом полученна точность измерений не хуже, чем у базового образца.

Claims

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, содержащее генератор импульсов, отрезок металлического проводника, последовательно соединенные акустический детектор и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений при одновременном расширении диапазона измеряемых полей, в неге дополнительно введена линия задержки, вход которой соединен с одним из торцов отрезка металлического проводника, к которому одновременно подклю’-.. чен первый выход генератора импульсов J второй выход которого связан с вторым торцом отрезка металлического проводника, при этом акустический детектор размещен на выходе линии задержки, а измерительный прибор синхронизирован с генератором импульсов.

2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что длина линии задержки L удовлетворяет соотношению l j. 14Ё7р’, где t - длительность импульса тока;

Е и р - , модуль Юнга и плотность материала линии задержки соответственно.

SU ,„,1126906-

I 126906