SU473098A1

SU473098A1 - Magnetic fluid meter

Info

Publication number: SU473098A1
Application number: SU1880441A
Authority: SU
Inventors: Ефим Ефимович Бибик; Иван Степанович Лавров; Глеб Данилович Лонинов; Маргарита Николаевна Фролова
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4377
Priority date: 1973-02-09
Filing date: 1973-02-09
Publication date: 1975-06-05

Description

1one

Известны электроизмерительные ириборы на магнитной жидкости, содержащие электромагнит и отсчетиое устройство со шкалой.Known electrical devices for magnetic fluid containing an electromagnet and a measuring device with a scale.

Однако отмечаетс зависимость высоты иодъема феррожидкости от ее веса; зависимость высоты подъема феррожидкости от угла отклонени столба жидкости от вертикального направлени ; сравнительно малое быстродействие; недостаточна механическа прочность и низка чувствительность. Кроме того, эти приборы имеют неравномерную шкалу.However, it is noted that the height of the ferrofluid iodine depends on its weight; the dependence of the lifting height of the ferrofluid on the angle of deviation of the liquid column from the vertical direction; relatively low speed; insufficient mechanical strength and low sensitivity. In addition, these devices have an uneven scale.

Предлагаемый прибор отличаетс тем, что в нем полюса электромагнита образованы магнитной жидкостью, размещенной в зазорах вспомогательных полюсов, образующих камеры , например, в форме клина, и удерживаемой полем посто нных магнитов, а магнитопровод выполнен с магнитным сопротивлением , измен ющимс по его длине ио закону, определ ющему характер шкалы, при этом пространство вокруг магнитной жидкости между полюсами и прозрачной стенкой отсчетного устройства, а также часть пространства камер вспомогательных полюсов заполнена немагнитной прозрачной жидкостью с плотностью , близкой к плотности магнитной жидкости . Кроме того, дл получени переменного сопротивлени магнитопровода в нем вынолпены отверсти разного диаметра.The proposed device is characterized in that the electromagnet poles in it are formed by magnetic fluid placed in the gaps of the auxiliary poles forming chambers, for example, in the form of a wedge, and held by the field of permanent magnets, and the magnetic circuit is made with a magnetic resistance varying according to its length defining the character of the scale, while the space around the magnetic fluid between the poles and the transparent wall of the reading device, as well as part of the space of the chambers of the auxiliary poles is filled with a non-magnet transparent liquid with a density close to that of a magnetic fluid. In addition, to obtain a variable resistance of the magnetic circuit in it, holes of different diameters are drawn out.

22

На чертеже изображен электроизмерительный прибор.The drawing shows the electrical device.

Основным элементом предлагаемого прибора вл етс электромагнит, имеющий магнитопровод I и обмотку 2, полюса которого образованы из феррожидкости 3. Феррожидкость удерживаетс между вспомогательными полюсами 4 и с помощью плоских посто нных магнитов 5, создающих посто нное поле в клиновидных камерах 6. Магнитное сопротивлениеThe main element of the proposed device is an electromagnet having a magnetic core I and a winding 2, the poles of which are formed from ferrofluid 3. The ferrofluid is held between the auxiliary poles 4 and using flat permanent magnets 5 that create a constant field in the wedge-shaped chambers 6. Magnetic resistance

магнитопровода 1 увеличиваетс к концамmagnetic circuit 1 increases towards the ends

электромагнита за счет уменьшени сечени electromagnet by reducing the cross section

магнитопровода путем сверлени отверстий 7.magnetic conductor by drilling holes 7.

За счет подбора различных соотношенийBy selecting different ratios

диаметров отверстий 7 по длине магнитопровода 1 можно получить любой характер шкалы прибора, в том числе и равномерный. Межполюсное пространство электромагнита заполнено немагнитной прозрачной жидкостью (наthe diameters of the holes 7 along the length of the magnetic circuit 1, you can get any character of the scale of the device, including the uniform. The interpolar space of the electromagnet is filled with a non-magnetic transparent liquid (on

чертеже не показана), котора заиолн ет также и пространство между полюсами 3 и прозрачной стенкой отсчетного устройства 8. Немагнитна жидкость имеет ту же плотность, что и феррожидкость, и ие смешиваетс с ней.the drawing is not shown), which also excites the space between the poles 3 and the transparent wall of the reading device 8. The non-magnetic liquid has the same density as the ferrofluid and does not mix with it.

Например, это может быть водный раствор т желых солей. В этом случае на феррожидкость не действует сила ее т жести и силы инерции, возникающие при вибраци х, тр ске и ударах. Кроме того, устран етс смачивание магнитной ненрозрачиой жидкостью отсчетного устройства , т. е. создаютс нормальные услови дл считывани показаний. За счет соответствующей конструкции вспомогательных полюсов передн торцова стенка устройства (на чертеже не показана) не соприкасаетс с феррожидкостью 3, а задн стенка 9 соприкасаетс и смачиваетс ею. Благодар смачиванию задней торцовой стенки в начале шкалы жидкие магнитные полюса сливаютс , образу мениск между полюсами магнитопровода 1.For example, it may be an aqueous solution of heavy salts. In this case, the ferrofluid is not affected by the force of its gravity and the forces of inertia arising from vibrations, shock and shock. In addition, the wetting of the readout device with a magnetic, non-opaque liquid is eliminated, i.e. normal conditions for reading are created. Due to the corresponding construction of the auxiliary poles, the front end wall of the device (not shown) does not come in contact with ferrofluid 3, and the back wall 9 is in contact with and wetted by it. Due to the wetting of the rear end wall at the beginning of the scale, the liquid magnetic poles merge to form a meniscus between the poles of the magnetic circuit 1.

Прибор работает следующим образом.The device works as follows.

В отсутствии тока в обмотке электромагнита феррожидкость 3 находитс в камерах 6, а мениск - в начале шкалы. При пропускалии измер емого тока через обмотку 2 электромагнита между жидкими магнитными полюсами 3 возникает магнитное поле, причем за счет разного сечени магнитопровода 1 (большего в начале щкалы) поле сильнее в начале щкалы . Поэтому жидкие полюса за счет взаимного прит жени сливаютс и при увеличении тока мениск передвигаетс вдоль шкалы на соответствующую величину. Прн уменьшении тока или его отсутствии мениск смешиваетс к О шкалы за счет вт гивани феррожидкости в клиновидные камеры 6 посто нными магнитами 5.In the absence of current in the winding of the electromagnet, ferrofluid 3 is in chambers 6, and the meniscus is at the beginning of the scale. When a measured current is passed through the winding 2 of an electromagnet, a magnetic field arises between the liquid magnetic poles 3, and due to the different cross section of the magnetic circuit 1 (greater at the beginning of the scals) the field is stronger at the beginning of the scals. Therefore, due to the mutual attraction, the liquid poles merge and, as the current increases, the meniscus moves along the scale by an appropriate amount. When the current decreases or is absent, the meniscus is mixed to the O scale by drawing the ferrofluid into the wedge-shaped chambers with 6 permanent magnets 5.

За счет описанного располол ени магнитной жидкости в качестве полюсов электромагнита исключаетс возможность ее разрыва при перемещении в межполюсное пространство, а также повышаетс быстродействие прибора за счет резкого сокращени величины пути этого перемещени - половина межполюсного рассто ни электромагнита.Due to the described arrangement of the magnetic fluid as poles of an electromagnet, the possibility of its rupture when moving into the interpolar space is eliminated, and the device performance increases due to a sharp reduction in the magnitude of the path of this movement - half of the interpolar distance of the electromagnet.

Прибор регулируетс изменением напр женности пол в клиновидных камерах, например шунтированием посто нных магнитов.The device is controlled by varying the voltage in the wedge-shaped chambers, for example, bypassing the permanent magnets.

Прибор, благодар квадратичной зависимости электромагнитной силы вт гивани от измер емой величины, пригоден дл измерений в цеп х посто нного и переменного тока с искаженной формой кривой в расширенном диапазоне частот. The device, due to the quadratic dependence of the electromagnetic drag force on the measured value, is suitable for measurements in DC and AC circuits with a distorted curve shape in the extended frequency range.

Предмет изобретени Subject invention

1.Электроизмерительный прибор на магнитной жидкости, содержащий электромагнит и отсчетное устройство со шкалой, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений, надежности и быстродействи , а также повышени механической прочности, чувствительности и точности отсчета, в нем полюса электромагнита образованы магнитной1. A magnetic fluid measuring instrument containing an electromagnet and a reading device with a scale, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, reliability and speed, as well as increase mechanical strength, sensitivity and readability, in it the electromagnet poles are formed by a magnetic

жидкостью, размещенной в зазорах вспомогательных полюсов, образующих камеры, например , в форме клина, и удерживаемой полем посто нных магнитов, а магнитонровод выполнен с магнитным сопротивлением, измен ющимс по его длине по закону, определ ющему характер шкалы, при этом пространство вокруг магнитной жидкости между полюсами и прозрачной стенкой отсчетного устройства, а также часть пространства камер вспомогательных полюсов заполнена немагнитной прозрачной жидкостью с плотностью, близкой к плотности магнитной жидкости.a fluid placed in the gaps of the auxiliary poles forming the chambers, for example, in the form of a wedge, and held by the field of the permanent magnets, and the magnetic conductor is made with a magnetic resistance varying in its length according to the law determining the nature of the scale, while the space around the magnetic fluid between the poles and the transparent wall of the reading device, as well as part of the space of the chambers of the auxiliary poles, is filled with a non-magnetic transparent liquid with a density close to the density of the magnetic fluid.

2.Электроизмерительный прибор но п. 1, отличающийс тем, что, с целью получени переменного сопротивлени магнитопровода , в магнитонроводе выполнены отверсти разного диаметра.2. An electrical measuring instrument according to claim 1, characterized in that, in order to obtain a variable resistance of the magnetic conductor, openings of different diameters are made in the magnetic conductor.

8eight