СО
со ел
со со Изобретение относитс к средства испытани материалов, может быть использовано дл вы влени неодноро ностей, обуславливающих изменение электрических и магнитных параметро этих материалов и кроме того, позвол ет осуществл ть неразрушающий KOHTpoJii) физических и химических . свойств материалов, св занных с их электропроводностью, а также может быть применено при индикации фазовых переходов в твердых телах. Известен индикатор изменений электропроводности материалов, отличающийс высокой точностью и разрешающей способностью, которьй содержит опорньй и измерительный генераторы сигналов и две катушки индуктивности , одна из которых включе на в измерительный контур. Изменение электропроводности исследуемого материала вызывает изменение импеданса измерительной катушки индуктивности, что, в свою очередь. измен ет частоту измерительного ген ратора. Изменение разности частот обоих генераторов регистрируетс регистратором, который индицирует изменение электропроводности этого материала lj. Недостатком данного индикатора . вл етс неспособность работать в. услови х высокого уровн внешних (как промьшленныХ| так и атмосферны помех. Это обуславливаетс тем, что вызванные помехами изменени электр магнитного пол воздействуют на измерительную катушку индуктивности и регистрируютс регистратором инди катора, что .снижает разрешающую спо собность и, тем самым, чувствительность индркатрра; Наиболее близким к изобретению по технич.еской сущности и достигаемому результату вл етс трехконтур ный индикатор изменений электропроводности материалов, содержащий генератор, подключенную к генератору генераторную катушку индуктивности , две вдентичные приемные кату ки индуктивности, расположенные в п раллельных плоскост х и соединенные последовательно-встречно, подключен ный к выходу приемных катушек регис ратор и электростатический экран, охватывающий.все катушки. Оси всех катушек параллельны Ч Однако известный индикатор не об печивает достаточной чувствительности . Зто объ сн етс тем, что геометрическое разнесение генераторной катушки относительно приемньк катушек приводит к необходимости использовать сложные конструктивные несущие элементы трехкатушечной системы, обеспечивающие жесткость взаимного расположени всех катушек и, тем самым, снижакицие величину ложных сигналов, источниками которых вл етс изменение температуры корпуса, механические воздействи на него и др. Кроме того, величина рассто ни меиду катушками существенно вли ет на чувствительность устройства. Цель изобретени - повьшение чувствительности индикатора. Указанна цель достигаетс тем, что в трехконтурном индикаторе измет нений электропроводности материалов, содержащем генератор, подключенную к генератору катушку индуктивности, две идентичные приемные катушки индуктивности, расположенные в параллельных плоскост х и соединенные последовательно-встречно, подключенный к выходу приемных катушек регистратор и электростатический экран, охватывающий все катушки, катушки индуктивности зафиксированы коаксиаль но, а рассто ние Р между генераторной и каждой из приемных катушек выбрано из соотношени . (1,1-n3)dr Б 0,1-0,3 при -г- 10, I где On нормированный диаметр приемных катушек , 3 г - нормированный диаметр генераторной катушки.. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого индикатора. Трехконтурный индикатор изменений электропроводности материалов содержит генератор 1 переменного тока , св занный с генераторной катушкой 2 индуктивности, и две идентичные приемные катушки 3 и 4 нндзгктивности Все катушки жестко зафиксированы коаксиально посредством трубчатого корпуса 5, расположены в параллельных плоскост х. Приемные катушки индуктивности соединены встречно-последовательно и подключены к регистратору 6, причем все катуики помещены в электростатический экран 7. Генераторна катушка 2 индуктивности отстоит от каждой из пр;1;гемных катушек 3 и А на рассто нии В , определ вмом соотношении (1,1-1, 3)с1г 8 0,1О .Зпрнч,, 10 (г , где, -нормированный относительно рассто ни до объекта 8 эффективный диаметр при емных катушек, (3 - нормированный диаметр генераторной катушки 2. Электростатический экран 7 выполнен из коллоидального графита и обеспечивает защиту от сигналов помех электростатического происхождени . Вьтолнение этого экрана из коллоидального графита устран ет недостатки , свойственные э кранам, выполненным из других материалов. При этом такой экран практически не вносит в катушки дополнительных потерь. Последнее обусловлено тем, что выбранный материал экрана - коллоидальный графит - имеет относител но низкую электрическую проводимость , и, следовательно, потери, во никающие в результате вихревых токо в экране, минимальны. Генераторна катушка выполнена без ферромаг нитного сердечника. Это обусловлено тем, что наличие нелинейного магнит провода при больших возбуждающих магнитных пол х, создаваемых генераторной катушкой, приводит к по влению неуравновешенного сигнала на выходе системы дифференциально включенных приемных катушек. Компен саци в регистраторе этого сигнала, содержащего составл ющие высших гармоник основной частоты генератора , вл етс сложной практической задачей. Приемные катушки индуктивности работают при относительно небольших интенсивност х магнитного пол . Поэтому они могут, в частном случае, иметь ферромагнитные сердечники . Сечение приемных катушек в общем случае характеризуетс эквивалентным эффективным диаметром. Индикатор работает следукщим образом. При изменении электро- или магни проводиости геометрически ограничен ного электропровод щего объекта 8, наход щегос в зоне чувствительности приемных катушек 3 и 4 индуктивности , или при нахождении в этой зоне объекта, имеющего посто нные магнитоэлектрические параметры, дифференциальный сигнал на вькоде встречно включенных приемных катушек 3 и 4 измен етс за счет вихревых токов, возникающих в объекте 8 вследствие неодинаковой электрома - нитной св зи между ним и каждой из приемных катушек 3 и 4 индуктивности. В результате измен етс величина переменного напр жени на входе регистратора , где этот сигнал преобразуетс в удобную дл индикации форму . Таким образом, регистратором либо фиксируетс информаци об изменении электропроводности контролируемого объекта, либо дополнительно по вл етс возможность регистрации сигнала о его присутствии в зоне чувствительности индикатора. Последнее может использоватьс дл контрол материалов в геологоразведочной технике и других област х. При отсутствии объекта или при посто нстве его.магнитоэлектрических параметров сигнал на выходе приемных катушек ЗиЛ соответственно равен нулю или вл етс посто нным. Внешние , отдаленные источники электромагнитных полей навод т практически одинаковьА сигнал помех в каждой из приемных катушек 3 и 4 индуктивности. Благодар встречно-последовательному включению приемных катушек 3 и 4 оба эти сигнала помех вычитаютс и на выходе катушек сигнал ot помех практически отсутствуют При этом высока чувствительность и простота конструкции индикатора достигнуты тем, что генераторна катуика индуктивности расположена коаксиально относительно приемных катушек и отстоит от каждой из них на рассто нии L , величина которого определена соотношением ( 1,1-1,3)Jr Р 0,1-0,3 при -Фd (. Результаты экспериментал сой проверки этих соотношений приведены в таблице. Как видно из полученных даниых, максимальна чувствительность дости;гаетс только при вьтолнении соотно- Ьени ( 1,1-1,3)dr е 0,1-0,3 Использование предлагаемого индикатора позвол ет создать простые надежные и помехозащищенные контроль но-измерительные устройства дл ре51 гистрации с высокой точностью и разрешающей способностью изменений элек тропроводност . Указанные соотношени пространственного взаимного расположени всех катушек индикатора и их диаметров обеспечивают наибольшую чувствительность индикатора при наименьших габаритах системы генераторной и приемных катушек. 9 Жестка коаксиальна фиксаци всех трех катушек в трубчатом корпусе , минимизаци их диаметров и общей длины трехкатушечной системы обеспечивают жесткость и простоту конструкции системы катушек. При этом достигаетс стабильность показаний индикатора, что обуславливает его высокую разрешающую способность,и, следовательно, высокую чувствительность независимо от внешних условий.