SU928271A1

SU928271A1 - Устройство дл измерени напр женности магнитного пол в локальных област х изделий

Info

Publication number: SU928271A1
Application number: SU802958445A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Молчанов; Владимир Константинович Кудрявцев; Юрий Николаевич Маслов
Original assignee: Владимирский политехнический институт
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1982-05-15

Description

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля в локальной области изделий из ферромагнитных материалов.

Известен прибор, содержащий преобразователь Холла, блок питания и регистрирующее устройство, который может быть использован для измерения напряженности магнитного поля[1].

Однако точность измерения напряженности магнитного поля на поверхности изделий мала так как на результатах измерения сказываются размеры и положение преобразователя Холла.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство, содержащее потенциалометр с компенсационной обмоткой, соединенной последовательно с регулируемым источником тока, усилителем, и нуль-индикатором магнитного потока, выполненным в виде преобразователя Холла, размещенного в зазоре потенциалометра, и регистрирующий прибор[2].

Данному устройству свойственна недостаточно высокая точность, обус⁵ ловленная конечными размерами потенциалометра.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается ^,0 тем, что в устройство, содержащее потенциалометр с нанесенной на него компенсационной обмоткой и нуль-индикатор магнитного потока, выполненный в виде датчика Холла, размещен¹⁵ ного в зазоре потенциалометра, выход которого связан с последовательно соединенными регулируемым источником тока, компенсационной обмоткой и резистором, и регистрирующий при²⁰ бор, дополнительно введены возбуждающий генератор, соединенный с ним электромеханический преобразова- тель, настроенный на частоту воэбуж10 дающего генератора фильтр, вход которого подключен параллельно резистору, а выход связан с регистрирующим прибором, причем один полюс поТенциалометра выполнен подвижным и связан механически с электромеханическим преобразователем.

На чертеже представлена функцио-* нальная схема устройства.

Устройство содержит потенциалометр 1, у которого полюс 2 из немагнитного материала, полюса 3 и 4 из магнитного материала, в зазоре между ними размещен нуль-индикатор 5» выполненный в виде преобразователя ^Холла и соединенный последовательно ^с усилителем 6, регулируемым источником тока 7, компенсационной обмоткой 8, резистором 9» параллельно которому подключен фильтр 10, выход которого соединен с регистрирующим прибором 11, между полюсами 2 и 3 размещен электромеханический преобразователь 12, входные электроды которого соединены с выходом возбуждающего генератора 13.

Устройство работает следующим образом.

Тангенциальная составляющая напряженности магнитного поля между точками а и b на поверхности исследуемого образца создает в сердечнике потенциалометра 1 магнитный поток с*³о , который протекает через полюс 3, преобразователь Холла 5 и полюс 4. Возникающий сигнал в преобразователе Холла 5 через усилитель 6 и регулируемый источник тока 7 поступает на компенсационную обмотку 8. Ток, протекающий по компенсационной обмотке 8, создает в сердечнике потенциалометра магнитный поток Фк , который компенсирует поток Ф_о . Компенсационный ток 3 и величина средней напряженности магнитного поля Htgp на участке to образца связаны законом полного тока / Ητ dt - Ht_cp -t₀ j (t)

IS где W - число витков компенсацион ной обмотки 8.

Электромеханический преобразователь 12, питаемый от возбуждающего •генератора 13» создает колебание полю-®® са 3 с амплитудой Д-t и частотой, равной частоте возбуждающего генератора 13. При этом, значение компенса928271 4 ционного тока изменяется на величину to + At

Ht dt to (a')

Обозначив составляющей ного тока через ι:

д£« to получаем среднее значение тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля Н^_а в окрестности точки CL ^Ηΐα = $

Так как К и А I - величины постоянные, то переменная составляющая тока Jm компенсации однозначно* определяет тангенциальную составляющую напряженности магнитного поля.

.Переменная составляющая падения {напряжения на резисторе 9 выделяется рри помощи фильтра 10, настроенного на частоту возбуждающего генератора 13, при этом показание регистрирующего Ьрибора 11 пропорционально величине напряженности магнитного поля на участке

Так как усреднение значения тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля происходит на участке , _а £о определяется конструкцией потенциалометра и не может быть сколь угодно малым, следовательно точность определения напряженности магнитного поля в локальных областях изделий будет значительно выше.

амплитуду переменной приращёния компенсациони учитывания, что

Claims

дающего генератора фильтр, вход кото рого подключен параллельно резистору , а выход св зан с регистрирующим прибором, причем один полюс по енциалометра выполнен подвижным и св зан механически с электромеханическим преобразователем. На чертеже представлена функциональна схема устройства. Устройство содержит потенциалометр 1, у которого полюс 2 из немагнитного материала, полюса 3 и из м нитного материала, в зазоре между ними размещен нуль-индикатор 5 выполненный в виде преобразовател лла и соединенный последовательно -c усилителем 6, регулируемым источником тока 7, компенсационной обмоткой 8, резистором 9, параллельно которому подключен фильтр 10, выход ко торого соединен с регистрирующим при бором 11, между полюсами 2 и 3 разме щен электромеханический преобразователь 12, входные электроды которого соединены с выходом возбуждающего ге нератора 13. Устройство работает следующим образом . Тангенциальна составл юща напр женности магнитного пол между точками а и b на поверхности исследуемого образца создает в сердечнике потенциалометра 1 магнитный поток о , который протекает через полюс 3, преобразователь Холла 5 и полюс . Возникающий сигнал в преобразователе Холла 5 через усилитель 6 и регулируемый источник тока поступает на компенсационную обмотку 8. Ток, протекающий по компенсационной обмотке 8, создает в сердечнике потенциалометра магнитный поток , который компенсирует поток Фд . Компенсационный ток 3 и величина средней напр женности маг нитнрго пол HtTgp на участке о образца св заны законом полного тока « 5 нг de .-Htcp -to Vd О HI; at .r.ntcp 0 где V/ - число витков компенсационной обмотки 8. Электромеханический преобразователь 12, питаемый от возбуждающего генератора 13 создает колебание пол са 3 с амплитудой дЕ и частотой, равной частоте возбуждающего генератора 13. При этом, значение компенса ционного тока измен етс на величи Уto+At -3-4 3 Ht dC(г Обозначив амплитуду переменной составл щей приращени компенсационного тока через Jm и учитывани , что Дс«1о получаем среднее значение тангенциальной составл ющей напр женности магнитного пол H-jro. в окрестности точки ts, U 1 l to Jm Д Так как П и 1 - величины посто нные , то переменна составл юща тока Jin компенсации однозначно определ ет тангенциальную составл ющую напр женности магнитного пол . .Переменна составл юща падени напр жени на резисторе 9 выдел етс рри помощи фильтра 10, настроенного на частоту возбуждающего генератора 13, при этом показание регистрирующего Прибора 11 пропорционально величине напр женности магнитного пол на участке . Так как усреднение значени тангенциальной составл ющей напр женности магнитного пол происходит на участке а w определ етс конструкцией потенциалометра и не может быть сколь угодно магым, следовательно точность определени напр женности магнитного пол в локальных област х изделий будет значительно выше. Формула изобретени Устройство дл измерени напр женности магнитного пол в локальных област х изделий, содержащее потенциалометр с нанесенной на него компенсационной обмотки и нуль-индикатор магнитного потока, выполненный в виде датчика Холла, размещенного в зазоре потенциалометра, выход которого св зан с последовательно соединенными регулируемым источником тока , компенсационной обмоткой и резистором , и регистрирующий прибор, о тл и ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышени точности измерений, в него дополнительно введены возбуждающий генератор, соединенный с ним электромеханический преобразователь, настроенный на частоту возбуждающе- .

59282716

го генератора фильтр, вход которого Источники информации,

подключен параллельно резистору, априн тые во внимание при экспертизе выход св зан с регистрирующим при- 1. Февралева Н.Е. Магнитные матебором , причем один полюс потенциаломет-риалы и посто нные магниты. Киев,

ра выполнен подвижным и св зан меха- $ Наукова думка, 19б9, с. 110-112. нически с электромеханическим пре-
2. Авторское свидетельство СССР

обр зователем.ff 530290, кл. G 01 R 33/02, 1977.