SU813332A1 - Constant-flux magnetic bridge - Google Patents

Constant-flux magnetic bridge Download PDF

Info

Publication number
SU813332A1
SU813332A1 SU792746096A SU2746096A SU813332A1 SU 813332 A1 SU813332 A1 SU 813332A1 SU 792746096 A SU792746096 A SU 792746096A SU 2746096 A SU2746096 A SU 2746096A SU 813332 A1 SU813332 A1 SU 813332A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnetic
bridge
ring
measuring
frame
Prior art date
Application number
SU792746096A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Мамиконович Мамиконян
Original Assignee
Ленинаканский Филиал Ереван-Ского Политехнического Институтаим. K.Mapkca
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинаканский Филиал Ереван-Ского Политехнического Институтаим. K.Mapkca filed Critical Ленинаканский Филиал Ереван-Ского Политехнического Институтаим. K.Mapkca
Priority to SU792746096A priority Critical patent/SU813332A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU813332A1 publication Critical patent/SU813332A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измеритель ной технике, в частности к магнитным мостам посто нного потока с электро-, механическим индикатором, и может быть использовано дл  измерени  раз-, личных магнитных, механических и электрических величин. Известен магнитный мост посто нного потока, в зазоре измерительной диагонали которого установлен цилиндрический посто нный-магнит, намагниченный по диаметру. Такое выполнение индикатора позвол ет устранить противодействую1тц1е пружини f 1 . Основным недостатком этого магнит ного моста с электромеханическим индикатором  вл етс  низка  чувствитель ность, алходной величиной магнитного моста  вл етс  магнитный , поэто му при прочих равных услови х чувстви тельность моста будет тем выше, чем меньше магнитное сопротивление измерительной диагонали. Наличие воздушно го зазора в измерительной диагонали существенно увеличивает ее магнитное сопротивление. Известен магнитный мост посто нного потока,  вл ющийс  наиболее близким по технической сущности, в котором измерительна  диагональ имеет в средней части кольцевое разветвление внутри которого установлен неподвижный цилиндрический сердечник. В возцушном зазоре ме:кду кольцевыми разветвлени ми и цилиндрическим сердечником установлена подвижна  рамка измерительного механизма. Отсутствие поперечного воздушного зазора в измерительной -диагонали повышает чувствительность магнитного моста 2. Недостатком известного магнитного моста  вл етс  нелинейность характеристики преобразовани  (Ф),. где угол отклонени  стрелки индикатора разбал анса моста, Ф- поток разбаланса. Теоретическое исследование показало, а испытание макета подтвердило, что изг-за распределенного характера потоков в кольце разветвлени , эта зависимость выражаетс  нелинейным уравнением (см. прилагаемый расчет) , - Фч 0 (2№) где ф - поток, создаваемый наилагничивагацей силой рамки измерительного механизма, а - посто нна  величина, завис ща  от конструктивных размеров и материала кольцевого разветвлени . Цель изобретени  - устранение нелинейности в характеристике преобраз вани  индикатора разбаланса т.е. повьошение точности магнитного моста посто нного потока. Цель достигаетс  тем, что в магнитном мосте посто нного потока, содержащем установленный внутри кольце вого разветвлени  измерительной диагонали моста электрический измерительный механизм, рамка измерительно го механизма выполнена неподвижной, а к подвижной части прикреплен охваченный рамкой поворотный  корь с двум   вно выраженными полюсами, установленный с зазором внутри, кольцевого разветвлени  измерительной диаг нали. На фиг. 1 изображена принципиальна  схема магнитного моста на фиг. 2 направление магнитных потоков в измерительной диагонали. Магнитный мост содержит посто нный магнит 1. с полюсными наконечниками 2, между которыми расположен магнитопровод, крайние стержни 3 и 4 которого образуют вместе с зазорами 5 плечи магнитного моста. Перемычка 6 магнитопровода, образующа  измерительную диагональ моста, в ср ней части разветвлена в виде кольца внутри которого СООСНО с ним уСТаНО лен поворотный  корь 7 из ферромагнитного материала с двум   вно выраженными полюсами. С  корем 7 неподвижно соединена стрелка 8, обра- зующа  вместе с ним подвижную часть измерительного механизма, с которой соединены концы моментных пружин (на фиг. не показаны). Рамка 9 изме рительного механизма, выполнена неподвижной , обхватывает поворотный  корь 7 и подключена ко вспомогательному источнику посто нного тока (на фиг. 2 направление этого тока в рамке 9 обозначено точками и крести ками) . В один из зазоров 5 вводитс  исследуемый объект. Магнитный мост работает следующим образом. В состо нии равновеси  моста (фиг. 2) когда поток ф равен нулю, с помощью моментных пружин ПОДВИЖна  часть измерительного механизма устанавливаетс  в начальное положенне ci 0. Магнитный поток Ф , создан ный намагничивающей силой рамки 9, заьыкаетс  через поворотный  корь 7 и кольцо. Поскольку в любом положен поворотного  кор  7 магнитное сопро тивление на пути потока Ф одинаков то энерги  магнитного пол  кольца посто нна. Поэтому в состо ние равн веси  моста (), на подвижную час измерительного механизма, не действ ет вращающего момента и стрелка 8 занимает положени  . При по вле нии потока разбаланса (} картина маг нитного пол  в кольце мен етс . На различных участках кольца части потиков Ф и Ф направлены различным образом: согласно или встречно. В зависимости от величины угла поворота  кор  7 мен етс  энерги  магнитного пол  кольца, так как мен ютс  длины участков с согласно или встречно действующими пoтoкa /Iи Ф или ф. Например, в положении oL, указанном на фиг. 2, при наличии потока Ф энерги  магнитного пол  кольца больше, чем в положении cL О . Энергии магнитных полей остальных участков магнитного моста, а также  кор  7, не завис т от поворота - подвижной части, поэтому вращающий момент, действующий на подвижную часть, обусловлен только энергией магнитного пол  кольца. При этом подвижна  часть стремитс  зан ть такое положение, при котором энерги  магнитного пол  кольца максимальна. Таким образом, если поток разбаланса Ф имеет направление, указанное на фиг. 2 то на  корь 7 действует вращающий момент, поворачивающий его по часовой стрелке. При повороте рамки- 9 возникает противодействующий момент пружин, пропорциональный величине аС. и  корь 7 занимает положение oL, лропорциональное величине потока ф. При изменении направлени  ф , направление вращающего момента мен етс  на противоположное. Наход т характеристику преобразовани c f(ф) измерительного механизма. Действующий на  корь 7 вращающий момент определ етс  по известной формуле вр- где W - в данном случае энерги  магнитного пол  кольца. Если через участок с магнитным сопротивлением R течет поток , то энерги  магнитного пол  участка равна ,/2 . Примен ют указанную формулу к кольцу и определ ют его энергию как сумму -энергий отдельныхего участков, име  ввиду, что 1 1/ S, где 1 - длина, S - поперечное сечение участка, а . - магнитна  проницаемость материгша кольца . Величина тока через рамку 9 выбираетс  такой величиной, чтобы при индукци  в кольце соответствовала середине линейного участка кривой намагничивани , тогда под действием потока разбаланса ф , индукци  в кольце не выйдет за пределы линейного участ - ка и будет иметь место/ const. Таким образом, в произвольном положении cL рамки 9 ( , iCbMbI)2 ./М % ().4Ф1ФЛ .The invention relates to a measuring technique, in particular, to magnetic direct-flow bridges with an electrical, mechanical indicator, and can be used to measure various magnetic, mechanical and electrical quantities. A permanent magnetic flux bridge is known, in the gap of the measuring diagonal of which there is a cylindrical permanent magnet magnetized in diameter. Such an embodiment of the indicator makes it possible to eliminate the counteraction of the spring f 1. The main disadvantage of this magnetic bridge with an electromechanical indicator is low sensitivity, the magnitude of the magnetic bridge is magnetic; therefore, all other things being equal, the sensitivity of the bridge will be higher, the smaller the magnetic resistance of the measuring diagonal. The presence of an air gap in the measuring diagonal significantly increases its magnetic resistance. A permanent magnetic flux bridge is known, which is the closest to the technical essence, in which the measuring diagonal has an annular branching in the middle of which a fixed cylindrical core is installed. In the air gap, the moving frame of the measuring mechanism is installed by annular branches and a cylindrical core. The absence of a transverse air gap in the measuring diagonal increases the sensitivity of the magnetic bridge 2. A disadvantage of the known magnetic bridge is the nonlinearity of the conversion characteristic (F) ,. where the angle of the indicator arrow has broken the ansa of the bridge, F is the imbalance flow. The theoretical study showed, and the test of the layout confirmed that, due to the distributed nature of the flows in the branching ring, this dependence is expressed by a non-linear equation (see the attached calculation), FCh 0 (2N) where f is the flow created by the frame force of the measuring mechanism and a is a constant value depending on the structural dimensions and the material of the ring branching. The purpose of the invention is to eliminate non-linearity in the characteristic of the transformation of the unbalance indicator, i.e. Improving the accuracy of a constant flow magnetic bridge. The goal is achieved by the fact that an electric measuring mechanism installed inside the annular junction of the measuring diagonal of the bridge in the magnetic bridge of a constant flow, the measuring mechanism frame is fixed, and the rotating part of the frame with two pronounced poles mounted with a gap is attached to the moving part inside, ring branching of the measuring pattern. FIG. 1 is a schematic diagram of the magnetic bridge in FIG. 2 direction of magnetic flux in the measuring diagonal. The magnetic bridge contains a permanent magnet 1. with pole tips 2 between which the magnetic core is located, the extreme rods 3 and 4 of which form, together with gaps 5, the shoulders of the magnetic bridge. Jumper 6 of the magnetic circuit forming the measuring diagonal of the bridge, in the middle part, is branched in the form of a ring within which a rotating measles 7 of ferromagnetic material with two pronounced poles is denied. The arrow 8 is fixedly connected to the core 7, forming together with it the movable part of the measuring mechanism, to which the ends of the torque springs are connected (not shown in Fig.). Frame 9 of the measuring mechanism, is made stationary, embraces rotary bark 7 and is connected to an auxiliary source of direct current (in Fig. 2, the direction of this current in frame 9 is indicated by dots and crosses). The test object is inserted into one of the gaps 5. The magnetic bridge works as follows. In the equilibrium state of the bridge (Fig. 2), when the flux φ is zero, using the torque springs, the MOVING part of the measuring mechanism is set to the initial position ci 0. The magnetic flux F, created by the magnetizing force of the frame 9, loops through the rotating bar 7 and the ring. Since in any case a rotating core 7 is placed, the magnetic resistance in the flow path F is the same, then the energy of the magnetic field of the ring is constant. Therefore, in the equilibrium state of the bridge (), there is no torque acting on the moving hour of the measuring mechanism, and arrow 8 takes positions. When the flow is unbalanced (}, the magnetic field in the ring changes. In different parts of the ring, the portions of the fluxes F and F are directed differently: according or opposite. Depending on the angle of rotation of the core 7, the energy of the magnetic field of the ring varies, How do the lengths of sections with according to or oppositely acting currents / I and Ф or F. For example, in the oL position indicated in Fig. 2, in the presence of a flux F, the magnetic field of the ring is greater than the cL O position. magnetic bridge as well Also, the core 7 does not depend on the rotation of the movable part, therefore the torque acting on the movable part is caused only by the magnetic field energy of the ring, while the movable part tends to occupy a position in which the magnetic field energy of the ring is maximum. if the flow of the imbalance F has the direction indicated in Fig. 2 then the torque is acting on the measles 7, turning it clockwise. When the frame is rotated, 9 an opposing moment of the springs appears, which is proportional to the value of ac. and measles 7 occupies the position oL, which is proportional to the value of the flux φ. When the direction f is changed, the direction of the torque is reversed. The conversion characteristic c f (f) of the measuring mechanism is found. The torque acting on measles 7 is determined by the known formula where W is in this case the energy of the magnetic field of the ring. If a stream flows through a section with a magnetic resistance R, then the energy of the magnetic field of the section is equal to / 2. The above formula is applied to the ring and its energy is determined as the sum of the energies of its individual sections, meaning that 1 1 / S, where 1 is the length, S is the cross section of the segment, a. - magnetic permeability of the material ring. The magnitude of the current through frame 9 is chosen such that when induction in the ring corresponds to the middle of the linear portion of the magnetization curve, then under the action of the flow imbalance φ, the induction in the ring will not go beyond the linear portion and will have / const. Thus, in an arbitrary position cL frame 9 (, iCbMbI) 2 ./M% () .4F1FL.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Магнитный мост постоянного потока, содержащий установленный внутри кольцевого разветвления измерительной диагонали моста магнитоэлектрический измерительный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, рамка измерительного механизма выполнена неподвижной, а к подвижной части прикреплен охваченный рамкой поворотный якорь с двумя явно выраженными полюсами, установленный с зазором внутри кольцевого разветвления измерительной диагонали.A constant flow magnetic bridge containing a magnetoelectric measuring mechanism installed inside the ring branch of the measuring diagonal of the bridge, characterized in that, in order to improve the accuracy of the measurement, the measuring mechanism frame is fixed, and a rotating armature with two distinct poles enclosed by the frame is attached to the moving part with a clearance inside the ring branch of the measuring diagonal.
SU792746096A 1979-04-02 1979-04-02 Constant-flux magnetic bridge SU813332A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792746096A SU813332A1 (en) 1979-04-02 1979-04-02 Constant-flux magnetic bridge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792746096A SU813332A1 (en) 1979-04-02 1979-04-02 Constant-flux magnetic bridge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU813332A1 true SU813332A1 (en) 1981-03-15

Family

ID=20819254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792746096A SU813332A1 (en) 1979-04-02 1979-04-02 Constant-flux magnetic bridge

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU813332A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU813332A1 (en) Constant-flux magnetic bridge
US2002445A (en) Transversely magnetized vane instrument
US3085192A (en) Variable output transformer
US2409866A (en) Direct-current ratio measuring
US3426276A (en) Electric current measuring means using demagnetizable yoke
US1932911A (en) Ohmmeter
SU510645A1 (en) Displacement sensor
SU789922A1 (en) Constant-flux magnetic bridge
SU526388A1 (en) Magnetic Sample Separator
US2889520A (en) Moving magnet meter movement
SU135144A1 (en) Device for determining the magnetic properties of hard magnetic materials
SU498681A1 (en) Device to compensate for single-phase ground-fault current
US2820948A (en) Electrical instruments
SU917093A1 (en) Measuring mechanism of an electromeasuring instrumennt
US2292113A (en) Magnetic gauge
RU2253876C2 (en) Device for measuring magnetic values of intensity, induction or flux
US1771930A (en) Electric measuring instrument
SU932307A1 (en) Device for measuring torque
SU507822A1 (en) Functional speed converter
SU1002969A1 (en) Electromagnetic instrument
Moreton A direct current instrument transformer using reed relays
SU742838A1 (en) Device for measuring magnetic flux non-uniformity
GB1564593A (en) Accelerometer
SU834552A1 (en) Device for measuring direct current
SU712394A1 (en) Magnetoelectric gage