SU126548A1

SU126548A1 - Device for measuring the magnetic susceptibility of substances

Info

Publication number: SU126548A1
Application number: SU576774A
Authority: SU
Inventors: Р.Я. Беркман
Original assignee: Р.Я. Беркман
Priority date: 1954-07-16
Filing date: 1954-07-16
Publication date: 1959-11-30

Description

Известные устройства дл измерени магнитной восприимчивости веществ не обладают достаточной чувствительностью, так как по своему принципу действи исключают возможность применени магнитомодул ционных датчиков дл целей измерени .The known devices for measuring the magnetic susceptibility of substances do not have sufficient sensitivity, since in their principle of operation they exclude the possibility of using magnetic modulation sensors for measurement purposes.

Описываемое ниже устройство не имеет указанного недостатка. В нем магнитомодул ционный датчик используетс дл измерени вспомогательного переменного магнитного пол низкой частоты, напр женность которого вдоль оси датчика измен етс под воздействием исследуемого вещества.The device described below does not have this disadvantage. It uses a magnetically modulated sensor to measure a low frequency auxiliary alternating magnetic field, the strength of which along the sensor axis changes under the influence of a test substance.

На чертеже изображена принципиальна схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Переменное поле низкой частоты (30 гц возбуждаетс электромагнитом /, питание которого производитс от генератора 2. Магнитомодул ционный датчик 3 установлен перпендикул рно к оси электромагнита так, что в отсутствие образца исследуемого материала 4 напр женность вспомогательного пол вдоль оси датчика равна нулю.A variable low frequency field (30 Hz is excited by an electromagnet / powered by generator 2. Magnetic modulation sensor 3 is set perpendicular to the axis of the electromagnet, so that in the absence of a sample of material 4 the strength of the auxiliary field along the sensor axis is zero.

Часть схемы, состо ща из узлов 5-9, представл ет собой известный способ включени магнитомодул ционного датчика, работающего на второй гармонике возбуждающего тока. Генератор 5 с частотой /1 1000 гц питает подмагничивающую обмотку датчика 3 и через фазорегул тор 6 - удвоитель частоты 7. Выходное напр жение удвоител частоты подаетс в качестве управл ющего на фазированный детектор 8. На выходе измерительной обмотки датчика в отсутствие внещнего пол напр жение второй гармоники возбуждающего тока и всех других четных гармоник равно нулю. При наложении внещнего пол в измерительной обмотке по вл етс напр жение второй гармоники, которое подаетс на вход избирательного усилител 9 наст роенного на вторую гармонику генератора 5. Усиленное напр же.ние второй гармоники по№ 126548- 2 -The part of the circuit, consisting of nodes 5-9, is a well-known method for switching on a magnetic modulation sensor operating on the second harmonic of the exciting current. Generator 5 with frequency / 1 1000 Hz feeds the magnetizing winding of sensor 3 and through phase regulator 6 - frequency doubler 7. The output voltage of the frequency doubler is supplied as a control to the phased detector 8. At the output of the measuring winding of the sensor in the absence of an external field, the second voltage the harmonics of the exciting current and all other even harmonics is zero. When applying an external field in the measuring winding, the second harmonic voltage appears, which is fed to the input of the selective amplifier 9 of the generator 5 tuned to the second harmonic. The amplified voltage of the second harmonic according to 126548-2 -

даетс на фазированный детектор 8, на выходе которого по Еш етс выпр мленное напр жение, пропорциональное значению напр женности пол вдоль оси датчика в данный момент.is given to a phased detector 8, the output of which rectifies the voltage that is proportional to the field strength along the sensor axis at the moment.

При внесении образца исследуемого материала 4 в поле электромагнита J картина вспомогательного пол изменитс и напр жение второй гармоники возбуждающего тока датчика с частотой 2fi будет промодулировано вспомогательной частотой fz - 30 гц. На выходе фазированного детектора 8 мы получим теперь, помимо посто нной составл ющей , переменное напр жение непомогательной частоты, причем амплитуда этого напр жени будет зависеть при заданных размерах и форме образЦа от его магнитной восприимчивости. Напр жение вспомогательной частоты усиливаетс вторым избирательным усилителем JO и выпр мл етс вторым фазированным детектором 11. Отсчет и регистраци измер емой величины магнитной восприимчивости производитс по шкале самопишущего магнитоэлектрического прибора 12 на выходе второго фазированного детектора.When you make a sample of the material under study 4 in the field of the electromagnet J, the auxiliary field pattern changes and the voltage of the second harmonic of the exciting current of the sensor with a frequency of 2fi will be modulated by the auxiliary frequency fz - 30 Hz. At the output of the phased detector 8, we now get, in addition to the constant component, the alternating voltage of the auxiliary frequency, and the amplitude of this voltage will depend for a given size and shape of the sample on its magnetic susceptibility. The auxiliary frequency voltage is amplified by the second selective amplifier JO and rectified by the second phased detector 11. The measured magnetic susceptibility is measured and recorded on the scale of the recording magnetoelectric device 12 at the output of the second phased detector.

Цепь 13-14 введена дл компенсации посто нного пол . Посто нна составл юща напр женности внещнего пол вдоль оси датчика намного превышает амплитуду переменной составл ющей вспомогательной частоты. Большое напр жение второй гармоники на входе усилител .9, пропорциональное значению напр женности внешнего пол , может BbisEiaTb перегрузку этого усилител . Дл избежани этого посто нный ток с выхода фазированного детектора 8 поступает через фильтр 13 с большой посто нной времени в компенсационную обмотку датчика 14. Это дает глубокую отрицательную обратную св зь по посто нной составл ющей напр женности магнитного пол вдоль оси датчика. Таким образом, сильное поле земли почти полностью компенсируетс (легко добитьс компенсации на 99:Vo и выше), что облегчает услови работы усилител 9.Chain 13-14 is introduced to compensate for a constant field. The constant component of the external field strength along the sensor axis is much higher than the amplitude of the variable component of the auxiliary frequency. The high voltage of the second harmonic at the input of the amplifier .9, proportional to the intensity of the external field, may BbisEiaTb overload this amplifier. To avoid this, the direct current from the output of the phased detector 8 goes through filter 13 for a long time to the compensation winding of the sensor 14. This gives a deep negative feedback on the constant component of the magnetic field strength along the axis of the sensor. Thus, the strong earth field is almost completely compensated (it is easy to achieve compensation at 99: Vo and higher), which makes it easier for the amplifier to work 9.

Переменные пол помех (например, наводки от промышленной сети 50 гц) устран ютс избирательным усилителем 10 и вторым фазированным детектором //,Variable interference fields (for example, pickups from an industrial network of 50 Hz) are eliminated by a selective amplifier 10 and a second phased detector //,

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A device for measuring the magnetic susceptibility of substances, containing a magnetic modulation sensor, characterized in that it has a source of an auxiliary magnetic field, the intensity vector of which is perpendicular to the sensor axis.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to increase the frequency sensitivity of the switching field, an autocompensation feedback is added to the sensor along a constant field component along the sensor axis.