SU728099A1

SU728099A1 - Magnetic induction measuring device

Info

Publication number: SU728099A1
Application number: SU772457524A
Authority: SU
Inventors: Михаил Львович Фиш; Владимир Михайлович Фиш; Виктор Александрович Стеценко
Original assignee: Севастопольский Приборостроительный Институт
Priority date: 1977-03-01
Filing date: 1977-03-01
Publication date: 1980-04-15

Description

. 1 - . one -

Изобретение относитс к области преобразователей параметров магнитного .пол и может быть использовано в технике магнитных измерений и автоматике . The invention relates to the field of magnetic field parameter transducers and can be used in the technique of magnetic measurements and automation.

Известны устройства дл :измерени магнитной индукции, содержащие заполненный электролитом объем и два электрода, размещенные в нем.Devices are known for: measuring magnetic induction, containing a volume filled with electrolyte and two electrodes placed in it.

Недостачком этих устройств вл етс низка точность, так как о величине выходного сигнала суд т по скорости электролита визуально.The disadvantage of these devices is low accuracy, since the magnitude of the output signal is judged by the electrolyte rate visually.

Известно также устройство, содержгццее заполненйый электролитом замкнутый объем, в котором размещены два входных электрода, подключенные к разноименным полюсам источника тока , и два -считывающих электрода.It is also known a device containing a closed volume filled with electrolyte containing two input electrodes connected to opposite poles of a current source and two counting electrodes.

Недостаток этого устройства заключаетс в сильном вли нии T«smeратурных изменений на подвижность носителей тока в электролите, что приводит к изменению чувствительности устройства к величине магнитной индукции. Это значительно снижает точность и диапазон измерений.The disadvantage of this device is the strong influence of T & T changes on carrier mobility in the electrolyte, which leads to a change in the sensitivity of the device to the magnitude of the magnetic induction. This greatly reduces the accuracy and measurement range.

Целью изобретени вл етс повышение точности И расзйирени.е диапа эона измерений;The aim of the invention is to improve the accuracy and resolution of the measurement range;

Поставленна цель достигаетс . гем, что устройство, содержащее заполненный электролитом объем, в ко-, тором размещенывходной и общий электроды, подключенные к разноименным полюсам -источника тока, и считывающий электрод, снабжено электродом сравнени , размещенным в камере, соединенной с замкнутым объемом, The goal is achieved. heme, that a device containing a volume filled with electrolyte, an input and a common electrodes connected to the opposite poles of the current source, and a reading electrode are placed in the chamber and equipped with a reference electrode placed in a chamber connected to a closed volume,

0 компенсационным электродом, помещенным в этот объем, двум инверторами и генератором периодических электрических импульсов, выход которого подключен к считывающему 0 compensation electrode placed in this volume, two inverters and a generator of periodic electric pulses, the output of which is connected to the reading

5 электроду, через нагрузку и к входу одного из инверторов, выходом подсоединенного к.электроду сравнени через нагрузку, параллельно которой подключен вход другого инвертора, 5 to the electrode, through the load and to the input of one of the inverters, the output connected to the reference electrode through the load, in parallel to which the input of the other inverter is connected,

0 а его выход подсоединен к компенсационному электроду, при этом считывающий электЕ)Од и Электрод сравнени выполнены с поверхностью, по крайней мере на два пор дка меньшей 0 and its output is connected to the compensation electrode, while the reading electronics (ACE) Od and the Comparison Electrode are made with a surface that is at least two orders of magnitude smaller

5 поверхности компенсационного и общего электродов.5 surface compensation and common electrodes.

Указанное соотношение поверхностей считывающего и общего электро- 30 дов позвол ет получить скачок токаThis ratio of the surfaces of the reading and the total electrodes makes it possible to obtain a current jump

на считывающем электроде. При изменении температуры величина потенциала компенсационного электрода регулирует длительность скачка то Ш й 1Йтыйаю цегЬ электрода обратно пр одорционально изменению длительности скачка на электроде сравнени . . / on the read electrode. With a change in temperature, the value of the potential of the compensation electrode regulates the duration of the jump, that is, the back of the electrode circuit is inversely proportional to the change in the duration of the jump on the reference electrode. . /

На фиг. 1 изображена функциональна схема устройства .дл измерени магнитной индукции; на фиг. 2 приведены временные диаграммы работы устройства, FIG. 1 is a functional diagram of the device for measuring magnetic induction; in fig. 2 shows the timing diagram of the device,

КЬЛЁцевой объем 1 заполнен электролитом , например йод-йодидом. 2 соедин ет камеру 3 с кольцевым объемом, в котором размещены шгеднЫёэЛёктрЬды.4 и 5 (электрод 4 вл етс общим), подсоединенные к источнику посто нного тока б, бчи-тывающий электрод 7, пОдклйчёйный через нагрузочное сопротивление 8 к генератору 9 импульсов и компенсационный электрод 10, Ё кймёре 3 установлен электрод сравнени 11, через нагрузочное сопротивление 12 И йнвертор 13 подсоединенный к выходу генератора импульсов. Параллельно нагрузочному сопротивлению включёй вход формировател 14 импульсов , выход которого подключен к 1эходу инвертора 15, выходпоследнего подключен к компенсационному электроду Ю,На фиг. 2а - 1р ёменна даа г||ам;Ш тГ9йёненй нипЕГ жёнЙ на выходе генератора импульсов, б - временна да1аграмма изменени тока на нагрузочном сопротивлении 8, в - на нагрузочном сопротивлении 12, г временна диаграмма изменени напр жени на компенсационном электроде 10.KOLOTSOVA volume 1 is filled with electrolyte, for example, iodine-iodide. 2 connects chamber 3 with an annular volume in which are located the coiled wires 4 and 5 (electrode 4 is common), connected to a source of direct current b, sweeping electrode 7, connected via a load resistance 8 to a pulse generator 9 and a compensation Electrode 10, Eimer 3, is installed a comparison electrode 11, through a load resistance 12 and an inverter 13 connected to the output of the pulse generator. Parallel to the load resistance by switching on the input of the pulse shaper 14, the output of which is connected to the 1-way of the inverter 15, the output of the latter is connected to the compensation electrode Yu, FIG. 2a - 1p of a dagg ;| am; W tG9yyonny nipega wives at the output of the pulse generator, b - a timedogram of current change at the load resistance 8, c - at the load resistance 12, g time diagram of the voltage change at the compensation electrode 10.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

При внесении участка электролита МВждувходными электродами 4 и Ь в магнитное поле индукции В,направленной нормально к вектору электрического тока , протекающего электродами 4 и 5, в электролите возникают объемные лоренцовые силы, Й19ывающие направленное течение электролита в кольцевом объеме, скорость которого пропорциональна произведению индукции В на ток , протекающий между электродами 4 и 5. Если электроды 4 и 5 пйтйть от источника посто нного тока 6, то скорость течени электролита пропорциональна индукции В измер емогр магнитного пол . Течение электрюлита вызывает изменение скорости отвода неосновных носителей от поверхности считывающего электрода 7, что приводит к изменению даи тельносТй скачка С тока (фиг. 26) через нагрузочное сопротивление 8. На нагрузочном сопротивлении 12When introducing a portion of the electrolyte with MWI electrodes 4 and b in the magnetic field of induction B, normally directed to the vector of electric current flowing by electrodes 4 and 5, volume electrolyte Lorentz forces appear in the electrolyte, the directed electrolyte flow in the annular volume, whose speed is proportional to the product of induction B and the current flowing between electrodes 4 and 5. If electrodes 4 and 5 are received from a DC source 6, then the flow rate of the electrolyte is proportional to induction B and measuring the magnetic flux ol The course of electrulite causes a change in the rate of removal of minority carriers from the surface of the reading electrode 7, which leads to a change in the actual jump of the current C (Fig. 26) through the load resistance 8. On the load resistance 12

ьозникает скачок тока (фиг, 2в) длительностиГ в паузе между импульсами напр жени генератора 9. Так как канал 2 обладает большим гидродинамическим сопротивле нием по сравнению с кольцевым объемом 1, то в камере 3, где помещен электрод сравнени 11, отсутствует течение электролита, и поэтому длительность скачка тока через нагрузочное сопротивление измен етс только с изменением окружающей температуры . Эти изменени длительности -Г скачка тока (фиг, 2в) передаютс на компенсационный электрод 10, который измен ет услови работы считывающего электролита 7 в соответствии с изменением окружающей температуры . Таким образом осуществл етс , температурна компенсаци изменени чу вствительности устройства.A current jump (Fig. 2c) of duration P in the pause between the voltage pulses of the generator 9 appears. Since channel 2 has a large hydrodynamic resistance compared to ring volume 1, there is no electrolyte flow in chamber 3, where therefore, the duration of the current jump through the load resistance varies only with changes in the ambient temperature. These changes in the duration of a-G current jump (Fig. 2c) are transmitted to the compensation electrode 10, which changes the operating conditions of the reading electrolyte 7 in accordance with the change in the ambient temperature. Thus, temperature compensation of the change in the sensitivity of the device is carried out.

Использование новых электрода сравнени , компенсационного электрода, генератора периодических электрических сигналов и инверторов выгодно отличает предлагаемое устройство дл измерени магнитной индукции от прототипа, так как уменьшаетс температурна погрешность , обусловленна сильной, зависимостью процессов в электролите от температуры, В результате стабилизируетс чувствительность устройства к изменению магнитной индукции что ведет к првьпиению точности измерений и расширению диапазона измер емых величин в область малых значений магнитной индукции.The use of a new comparison electrode, a compensation electrode, a generator of periodic electric signals and inverters favorably distinguishes the proposed device for measuring magnetic induction from the prototype, since the temperature error due to the strong dependence of electrolyte processes on temperature decreases. As a result, the sensitivity of the device to changes in magnetic induction is stabilized which leads to the improvement of measurement accuracy and expansion of the range of measured values to the area of s values of magnetic induction.

Claims

Invention Formula

A device for measuring Magnetic induction, containing a volume filled with electrolyte, in which the input and common electrodes are connected to the unlikely components of the current source, and reads an electrode, characterized in that, in order to improve the accuracy and extend the measurement range, the device is equipped with an electrode comparison, placed in a chamber connected to a closed volume, a compensation elec- trode placed in this volume, two inverters and a generator of periodic electric pulses, the output of which connected to the reading electrode through the load and to the input of one of the inverters, the output of which is connected to the comparison electrode through the load, in parallel with which the input of the other inverter is connected, and its output is connected to the compensation electrode, the reading electrode and the comparison electrode are made with a surface at least two orders of magnitude smaller surface compensation and common electrodes.