SU868662A1 - Method of measuring magnetic permeability of ferromagnetic liquid materials - Google Patents

Method of measuring magnetic permeability of ferromagnetic liquid materials Download PDF

Info

Publication number
SU868662A1
SU868662A1 SU802896100A SU2896100A SU868662A1 SU 868662 A1 SU868662 A1 SU 868662A1 SU 802896100 A SU802896100 A SU 802896100A SU 2896100 A SU2896100 A SU 2896100A SU 868662 A1 SU868662 A1 SU 868662A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
circuit
inductance
frequency
resonant
ferrofluid
Prior art date
Application number
SU802896100A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Анатольевич Шлепнев
Андрей Алексеевич Михайленко
Original Assignee
Новосибирский институт инженеров водного транспорта
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 Новосибирский институт инженеров водного транспорта filed Critical Новосибирский институт инженеров водного транспорта
Priority to SU802896100A priority Critical patent/SU868662A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU868662A1 publication Critical patent/SU868662A1/en

Links

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользован для измерения магнитных характеристик жидких ферромагнитных j материалов в диапазоне частот.The invention relates to electrical engineering and can be used to measure the magnetic characteristics of liquid ferromagnetic j materials in the frequency range.

Наиболее близким к предлагаемому является способ fl], реализация кото- . рого выражается сортношением,из· которого определяется магнитная воспри- jq имчивость К:Closest to the proposed method is fl], the implementation of which. This is expressed by sorting, from which the magnetic susceptibility K is determined:

где f - измененная частота кварцевого генератора; 15where f is the altered frequency of the crystal oscillator; fifteen

- коэффициент заполнения контура второго генератора исследуеьым материалом;- fill factor of the contour of the second generator with the studied material;

if разность измеренных частот кварцевого генератора и гене- 20 ратора, в контур которого помещают упомянутый исследуемой материал.if the difference between the measured frequencies of the quartz oscillator and the generator 20, into the circuit of which the mentioned test material is placed.

Недостатками этого способа являются; наличие двух высокостабильных 25 генераторов, один из которых кварцевый, а второй - LC-генератор, в контур которого помещается исследуемой материал, определение коэффициента т , не учитывается изменение ем- 30 кости контура при внесении образца материала, которое, в данном случае, приводит к изменению частоты генератора того же порядка, что привносится в контур магнитной восприимчивостью;· большая погрешность измерения, связанная с нестабильностью LC-генера’ тора, определением Ч., а также погрешностью от измерения емкости.The disadvantages of this method are; the presence of two highly stable 25 generators, one of which is a quartz crystal, and the second is an LC generator, in which the material under study is placed, the determination of the coefficient m does not take into account the change in the capacitance of the circuit when a sample of material is introduced, which, in this case, leads to a change in the frequency of the generator of the same order that is introduced into the circuit by magnetic susceptibility; a large measurement error associated with the instability of the LC generator, the determination of frequency, and also the error from the measurement of capacitance.

Цель изобретения - повышение точности измерения действительной части магнитной проницаемости у*·' жидких ферромагнитных материалов.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the real part of the magnetic permeability of * * 'liquid ferromagnetic materials.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, основанном на определении приращения импеданса резонансного контура при внесении материала в индуктивность контура по резонансной частоте, катушку индуктивности резонансного измерительного контура заливают сначала исследуемой феррожидкостью, а затем немагнитной жидкостью, диэлектрическая проницаемость которой равна диэлектрической проницаемости феррожидкости, и по отношению частот определяют искомой параметр.This goal is achieved by the fact that in the method based on determining the increment of the impedance of the resonant circuit when introducing the material into the inductance of the circuit at the resonant frequency, the inductance coil of the resonant measuring circuit is first filled with the studied ferrofluid, and then with a non-magnetic fluid whose dielectric constant is equal to the dielectric constant of the ferrofluid, and in relation to the frequencies determine the desired parameter.

Резонансная частота контура,индуктивность которого заполнена исале3 дуемым материалом, определяется из равенстваThe resonant frequency of the circuit, the inductance of which is filled with the material used, is determined from the equality

ΊΊ

Для учета влияния изменения межвитковой емкости на погрешность изме- 5 рения μ·' индуктивность резонансного контура снова заполняет жидкостью, диэлектрическая проницаемость 6 * которой равна диэлектрической проницаемости €ф·*, тогда резонансная частота |q этого контура определяется какTo take into account the effect of changes in the inter-turn capacitance on the measurement error μ · ', the inductance of the resonant circuit is again filled with a liquid whose dielectric constant 6 * is equal to the dielectric constant € f · *, then the resonant frequency | q of this circuit is defined as

Дг - L(Ct * (!)Dg - L (C t * (!)

т.е. при =8% отношение (1) и (2) дает 5 где - резонансная частота контура, заполненного феррожидкостью;those. at = 8%, the ratio of (1) and (2) gives 5 where is the resonant frequency of the circuit filled with ferrofluid;

- резонансная частота конту- 20 ра, заполненного жидкостью;'is the resonant frequency of the loop filled with liquid;

Ск - резонансная емкость контура, подключенная к обмотке индуктивности;With to - the resonant capacitance of the circuit connected to the inductance winding;

Си - межвитковая емкость обмотки £5 индуктивности;C and - inter-turn winding capacity £ 5 inductance;

L - индуктивность обмотки.L is the inductance of the winding.

Способ может быть реализован на куметре, к гнездам L которого подключается индуктивность. При этом обра- jq зуется LC-контур, состоящий из элементов: L - подключаемая: индуктивность, полностью заполненная исследуемой феррожидкостью; С - суммарная емкость конденсатора'куметра, подво- 35 дящих проводов и межвитковой емкости индуктивности L.The method can be implemented on a meter, to the sockets L of which an inductance is connected. In this case, an jq loop is formed, consisting of the elements: L - connectable: inductance completely filled with the studied ferrofluid; C is the total capacitance of the capacitor of the meter, supply wires and inter-turn capacitance of the inductance L.

На заданной частоте измерений изме нением емкости конденсатора куметра находится резонанс LC-контура и при этом отмечается резонансная частота ιχ),. После удаления феррожидкости из индуктивности L последняя заполня ется немагнитной жидкостью, диэлектрическая проницаемость ?. *. которой равна диэлектрической проницаемости Еф%. феррожидкости, и изменением частоты генератора куметра снова находится резонанс контура. При этом фиксируется резонансная частота ч>2 , а затем определяется магнитная проницаемость феррожидкости по формулеAt a given measurement frequency, by changing the capacitance of the meter, the resonance of the LC circuit is found and the resonant frequency After removal of the ferrofluid from the inductance L, the latter is filled with a nonmagnetic fluid, the dielectric constant?. *. which is equal to the dielectric constant Ef%. ferrofluids, and by changing the frequency of the cumeter generator the resonance of the circuit is again found. In this case, the resonant frequency h> 2 is fixed, and then the magnetic permeability of the ferrofluid is determined by the formula

Хл'=Chl '=

Таким образом, предлагаемый способ измерения обеспечивает высокую точность измерения μ' вследствие небольшой погрешности определения частоты и технологичность процесса измеренйя, минимальное количество операций, возможность автоматизацииj измерение ju·1 не связано с геометрией образца, т.е. отсутствием какой бы то ни было калибровки).Thus, the proposed measurement method provides high measurement accuracy μ 'due to the small error in determining the frequency and manufacturability of the measurement process, the minimum number of operations, the possibility of automation j measurement ju · 1 is not related to the geometry of the sample, i.e. the absence of any calibration).

Claims (1)

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЖИДКИХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использован дл  измерени  магнитных характеристик жидких ферромагнитных материалов в диапазоне частот, Нёшболее близким к предлагаемому  вл етс  способ 1, реализаци  кото рого выражаетс  сортнои1екием,из- кото рого определ етс  магнитна  восприимчивость К: г 21ггк , f - измененна  частота кварцевого генератора; - коэффициент заполнени  конту ра второго генератора исследуекым материалом; if f-f.-разность измеренных частот кварцевого генератора и гене ратора, в контур которого помещают упом нутый исследуе кий материал, Недостатками этого способа  вл ютс : наличие двух высокостабильных генераторов, один из которых кварцевый , а второй - LC-генератор, в контур которого помещаетс  исследуе ь«й материал, определение коэффициен та t , не учитываетс  изменение емкости контура при внесении образца материала, которое, в данном cny4af, приводит к изменению частоты генератора того же пор дка, что привноситс  в контур магнитной восприимчивостью; больша  погрешность измерени , св занна  с нестабильностью LC-генератора , определением Ч-, а также погрешностью от измерени  емкости, Цель изобретени  - повьниение точности измерени  действительной части магнитной проницаемости жидких ферромагнитных материалов, Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе, основанном на определении приращени  импеданса резонансного контура при внесении материала в индуктивность контура по резонансной частоте, катушку индуктивности резонансного измерительного контура заливают сначала исследуемой феррожидкостью, а затем немагнитной жидкостью, диэлектрическа  проницаемость которой равна диэлектрической проницаемости феррожидкости , V по отношению частот определ ют; искоилй парг1метр. Резонансна  частота контура,индуктивность которого заполнена исслвдуемым материсшом, определ етс  из равенства Lycc. Сме. ) Дл  учета вли ни  изменени  межвитковой емкости на погрешность изме рени  /л индуктивность резонансного контура снова заполн ет жидкостью, диэлектрическа  проницаемость е- которой равна диэлектрической проницае мости , тогда резонансна  частота этого контура определ етс  как м , при бф е-к отношение (1) и дает / % uTj где ш - резонансна  частота контура заполненного феррожидкостью iv/ - резонансна  частота контура , заполненного жидкостью} Сц - резонансна  емкость контура подключенна  к обмотке индуктивности Су, - межвиткова  емкость обмотки индуктивности , L - индуктивность обмотки. Способ может быть реализован на куметре, к гнездам L которого подклю чаетс  индуктивность. При этом образуетс  LC-контур, состо щий из элементов: L - подключаема ; индуктивность , полностью заполненна  исследуемой феррожидкостью; С - суммарна  емкость конденсаторакуметра, подво д щих проводов и межвитковой емкост индуктивности L. На заданной частоте измерений из нением емкости конденсатора куметра находитс  резонанс LC-контура и при ЭТОМ отмечаетс  резонансна  частота ( v, После удалени  феррожидкости и индуктивности L последн   заполн етс  немагнитной жидкостью, диэлектрическа  проницаемость. которой равна диэлектрической проницаемости Еф. феррожидкости, и изменением частоты генератора куметра снова находитс  резонанс контура. При этом фиксируетс  резонансна  частота шг , а затем определ етс  магнитна  проницаемость феррожидкости по формуле Таким образом, предлагаемый способ измерени  обеспечивает высокую точность измерени  ,и вследствие небольшой погрешности определени  частоты и технологичность процесса измерени , минимальное количество операций, возможность автоматизацииj измерение (w не св зано с геометрией образца, т.е. отсутствием какой бы то ни было калибровки). Формула изобретени  Способ измерени  магнитной проницаемости жидких ферромагнитных материалов, основанный на определении приращени  импеданса резонансного контура при внесении материала в индуктивность контура по резонансной частоте, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , катушку индуктивност ти резонансного измерительного контура заливают сначала исследуемой феррожидкостью , а затем немагнитной жидкостью , диэлектрическа  проницаемость которой равна диэлектрической проницаемости феррожидкости и по отношению частот определ ют искомый параметр . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Чечерников В.И. Магнитные измерени . Изд-во Московского университета , 1963, с. 105.(54) METHOD OF MEASURING THE MAGNETIC PERMEABILITY OF LIQUID FERROMAGNETIC MATERIALS The magnetic susceptibility is K: r 21grc, f is the changed frequency of the quartz oscillator; - the fill factor of the contour of the second generator with the test material; if ff. is the difference between the measured frequencies of the quartz oscillator and the oscillator, in the circuit of which the test material is placed, the disadvantages of this method are: the presence of two highly stable oscillators, one of which is quartz, and the second is an LC generator, in the circuit of which the research material, the determination of the coefficient t, does not take into account the change in the capacitance of the circuit when a sample of the material is introduced, which, in a given cny4af, leads to a change in the generator frequency of the same order that is introduced into the magnetic susceptible circuit by faith; large measurement error associated with the instability of the LC generator, the determination of H-, as well as the error from measuring the capacitance. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the real part of the magnetic permeability of liquid ferromagnetic materials. The goal is to determine the increment impedance of the resonant circuit when you make a material in the inductance of the circuit at the resonant frequency, the inductance of the resonant measuring circuit is first poured emoy ferrofluid, and then a nonmagnetic liquid dielectric constant which is equal to the permittivity ferrofluid, V relative frequencies determined; isoil parg1metr. The resonant frequency of the circuit whose inductance is filled with the material examined is determined from the equality Lycc. Laughing ) To take into account the effect of the change in interturn capacitance on the measurement error / l, the inductance of the resonant circuit again fills with liquid, the dielectric constant e is equal to the dielectric constant, then the resonant frequency of this circuit is defined as m, with bf is the ratio to (1 ) and gives /% uTj where w is the resonant frequency of the circuit filled with ferrofluid iv / is the resonant frequency of the circuit filled with liquid} Sc is the resonant capacitance of the circuit connected to the winding inductance Su, is the inter-turn capacitance inductance, L - winding inductance. The method can be implemented on a cumeter, to the inlets of which the inductance is connected. In this case, an LC-circuit is formed, consisting of the elements: L - connected; inductance, completely filled with the ferrofluid under investigation; C is the total capacitance of the capacitor meter, the supply wires and the interturn capacitance of inductance L. At a given frequency of measurements, the capacitance of the capacitor of the meter is resonated by the LC circuit and the resonant frequency is observed at IT (v, After the ferrofluid and inductance L are removed, the latter is filled with a nonmagnetic liquid the dielectric constant of which is equal to the dielectric constant of Ef. of the ferrofluid, and the resonance of the circuit is again found by varying the frequency of the generator of the cumeter. frequency, and then the magnetic permeability of ferrofluid is determined by the formula. Thus, the proposed measurement method provides high measurement accuracy, and due to the small error in determining the frequency and the processability of the measurement process, the minimum number of operations, the ability to automate the measurement (w is not related to the sample geometry, i.e. the absence of any calibration). Formula of the invention A method for measuring the magnetic permeability of liquid ferromagnetic materials, based on The impedance increment of the resonant circuit when the material is introduced into the inductance of the circuit at a resonant frequency, is characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the inductance of the resonant measuring circuit is first filled with the ferrofluid under investigation, and then with a non-magnetic fluid, the dielectric constant of which is equal to the dielectric permittivity The desired parameter is determined by the frequency ratio. Sources of information taken into account during the examination 1. Chechernikov V.I. Magnetic measurements. Moscow University Press, 1963, p. 105
SU802896100A 1980-01-16 1980-01-16 Method of measuring magnetic permeability of ferromagnetic liquid materials SU868662A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802896100A SU868662A1 (en) 1980-01-16 1980-01-16 Method of measuring magnetic permeability of ferromagnetic liquid materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802896100A SU868662A1 (en) 1980-01-16 1980-01-16 Method of measuring magnetic permeability of ferromagnetic liquid materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU868662A1 true SU868662A1 (en) 1981-09-30

Family

ID=20883584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802896100A SU868662A1 (en) 1980-01-16 1980-01-16 Method of measuring magnetic permeability of ferromagnetic liquid materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU868662A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002093154A1 (en) * 2001-05-11 2002-11-21 Lord Corporation System and method for monitoring the composition of a magnetically permeable material
CN109061319A (en) * 2018-07-24 2018-12-21 北京工业大学 A kind of measuring electromagnetic parameters method based on rectangular cavity

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002093154A1 (en) * 2001-05-11 2002-11-21 Lord Corporation System and method for monitoring the composition of a magnetically permeable material
CN109061319A (en) * 2018-07-24 2018-12-21 北京工业大学 A kind of measuring electromagnetic parameters method based on rectangular cavity
CN109061319B (en) * 2018-07-24 2020-07-03 北京工业大学 Electromagnetic parameter measuring method based on rectangular resonant cavity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Biondi Measurement of the electron density in ionized gases by microwave techniques
US2581394A (en) Method of and apparatus for measuring the thickness of nonconducting coatings or films
US5015952A (en) Apparatus for characterizing conductivity of materials by measuring the effect of induced shielding currents therein
US1960168A (en) Oil tester using radio frequency
SU868662A1 (en) Method of measuring magnetic permeability of ferromagnetic liquid materials
US3931572A (en) Method and apparatus for measuring magnetic fields utilizing odd harmonics of an excitation signal
Works et al. A resonant-cavity method for measuring dielectric properties at ultra-high frequencies
RU2059229C1 (en) Method for measurement of properties of anisotropic dielectric material and device for its embodiment
Harrington et al. A re-entrant cavity for measurement of complex permeability in the very-high-frequency region
US2784375A (en) Circuit resonance indicator
US3437922A (en) Microwave dimensional measuring apparatus and method
SU1004930A1 (en) Solid material magnetic permeability measuring method
Lamont I. The use of the wave guide for measurement of microwave dielectric constants
Little A Standing Wave Method for Measuring Electromagnetic Absorption in Polar Liquids at Frequencies of the order 3× 109 c/s
SU1048384A1 (en) Method and device for measuring high pressure under low temperatures
JPH0460228B2 (en)
SU1182379A1 (en) Method of measuring liquid magnetic permeability
RU2087920C1 (en) Magnetometer
SU1636795A1 (en) Device for measuring dielectric parameters
Korneta et al. The application of two-and three-layer dielectric resonators to the investigation of liquids in the microwave region
RU2164021C2 (en) Device determining concentration of mixture of various substances
SU930160A1 (en) Device for measuring uhf field distribution in semiconductor sample
SU1275328A1 (en) Device for measuring parameters of magnetodielectrics
SU1148006A1 (en) Semiconductor electrophysical parameter pickup
Kitts et al. Liquid helium level indicator for metal storage dewars