SU970289A1

SU970289A1 - Device for measuring electromagnetic characteristics of liquid media with ferro impurities

Info

Publication number: SU970289A1
Application number: SU813278707A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Кугаевский; Анатолий Бертусович Лукашенок
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1981-04-20
Filing date: 1981-04-20
Publication date: 1982-10-30

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл измерени электромагнитных свойств жидких сред, содержащих ферропримеси, например, ферромагнитных жидкостей, а также, в частности при определении степени загр знени авиационных горючесмазочных материалов и технических спецжидкостей металлическими юткровключени ми .The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure the electromagnetic properties of liquid media containing ferrous impurities, such as ferromagnetic fluids, and also, in particular, in determining the degree of contamination of aviation fuel and technical fluids with metallic liquids.

Известно устройство дл измерени электромагнитных характеристик ферромагнитных материалов, в частности кольцевых ферритов, содержащее вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра с внутренним и наружным электродами, первичнуюг обмотку fl.A device for measuring the electromagnetic characteristics of ferromagnetic materials, in particular ring ferrites, containing a secondary winding in the form of a closed coaxial cylinder with internal and external electrodes, the primary winding fl.

Недостатком вл етс неприспособленность дл измерени электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримес ми.The disadvantage is the inability to measure the electromagnetic characteristics of liquid media with ferrous materials.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл измерени электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримес ми,. которое содержит первичную обмотку на кольцевом сердечнике из магнитного материала и вторичную )TKy, ВЫполненную в виде цилиндрического короткозамкнутого коаксиального витка , состо щего из наружного и внутреннего электродов, а также крышки, и в него введена чейка из диэлектрического материала 2.The closest to the present invention is a device for measuring the electromagnetic characteristics of liquid media with ferrous impurities. which contains the primary winding on the ring core of magnetic material and the secondary) TKy, Made in the form of a cylindrical short-circuited coaxial coil consisting of outer and inner electrodes, as well as a cover, and a cell made of a dielectric material 2 is inserted into it.

Недостаток устройства заключаетс в его невысокой точности.The drawback of the device lies in its low accuracy.

Цель изобретени - повышение точ10 ности измерений.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл измерени электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримес ми, содержа15 щее первичную обмотку на кольцевом сердечнике из магнитного материала, вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра из наружного и внутреннего электродов и крышки, The goal is achieved by the fact that a device for measuring the electromagnetic characteristics of liquid media with ferrous impurities, containing 15 primary windings on a ring core made of magnetic material, the secondary winding in the form of a closed coaxial cylinder from the outer and inner electrodes and the cover,

20 диэлектрическую чейку с входным и выходным каналами, расположенными диаметрально противоположно в пазах наружного электрода, снабжено механизмом перемещени , диэлектрическа The 20 dielectric cell with input and output channels located diametrically opposite to the grooves of the outer electrode is equipped with a displacement mechanism, a dielectric

25 чейка выполнена в виде полого тороидального сильфона, одно основание которого неподвижно закреплено на внутреннем электроде коаксиального цилиндра и соединено с входным 25 cell is made in the form of a hollow toroidal bellows, one base of which is fixed on the internal electrode of the coaxial cylinder and connected to the input

,30 и выходным каналами, а другое основание сильфона закреплено на внут-реннем электрода с возможностью воз врат Ю пос;тупательного движени и соединено с механизмом перемещени . Кроме того, механизм перемещени выполнен в виде винта с указателем и неподвижной шкалой, закрепленной на наружном электроде коаксиального цилиндра, в котором размещен винт, соединенный с.основанием сильфона с возможностью вращени . На фиг.1 - 3 приведено предлагае мое устройство, проекцииJ на фиг.4 ,сечение Л-Л на фиг.2. Устройство дл измерени электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримес ми содержит первичную обмотку 1 (обмотку возбуждени ), БИТКИ которой равномерно нанесены на кольцевой сердечник 2 из магнитного материала, вторичную обмотку , выполненную в виде замкнутог коаксиального цилиндра, состо щего из наружного электрода 3, внутренне электрода 4 и закорачивающей их кры ки 5, чейку б из диэлектрического материала (например, фторопласта) в виде полого тороидального сильфона (полого гофрированного тороида) с входным и выходным каналами 7, расположенными в пазах наружного элект рода 3 вдоль образующих диаметргшьно противоположно, при этом крышка имеет соответствующие выступы дл з мыкани коаксиальной системы Перви на обмотка 1 с сердечником 2 и чейка 6 размещены соосно внутренне му электроду 4. Внутреннее простран ство коаксиального цилиндра образует измерительный контейнер, в котором находитс чейка б и положение ее перпендикул рно его центральной оси. Одно основание 8 сильфона- чей ки 6 неподвижно и соединено внутрен ней полостью с входным и выходным каналами 7, а другое основание 9 вы полнено с возможностью возвратнопоступательного движени , дл чего оно подвижно сочленено с одним из концов винта 10 механизма перемещени , установленным в основании наружного электрода 3 с возможностью вращени (по резьбе ). Кроме того, механизм перемещени снабжен указателем 11 (барашка с круговым выст пом ) на втором конце винта 10 и неподвижной шкалой 12, укрепленной на нару5кном электроде 3 и отгрешуированной в единицах объема внутренней полости чейки 6. Винт 10 выполнен из диэлектрического материала дл исключени нарушений квазистационар ности электромагнитного пол в изме рительном контейнере. Работа устройства дл измерени электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримес ми осуществл етс следующим образом. Предварительно, в зависимости от состава конкретной исследуемой жидкой среды, путем вращени винта 10 устанавливаетс оптимальный объем чейки б, контролируемый по шкале 12, Через чейку б посредством входного и выходного каналов 7 прокачиваетс исследуема жидка среда, образу при своем движении замкнутый круговой контур (обозначенйый стрелками пуль, фиг.4.. В первичную обмотку 1 подаетс высокочастотный электрический сигнал (пор дка 30-50 МГц, что диктуетс удобством согласовани устройства с существующей электроизмерительной аппаратурой и в измерительном контейнере устройства, где размещена чейка б, наводитс высокочастотное электромагнитное поле большой степени однородности. При этом в зависимости от уровн ферропримесей Измен ютс электромагнитные характеристики (магнитна и диэлектрическа проницаемости, угол магнитных и диэлектрических потерь и т.п.) анализируемой жидкой среды, которые можно измерить с высокой степенью чувствительности и точности, в частности с помощью серийного прибора-измерител добротности (куметра ,. например, типа Е9-4 ), к входу которого подключаетс первична обмотка 1 устройства, при этом сам прибор выполн ет функции генератора высокочастотных электрических сигналов и индикатора измер емых электромагнитных характеристик. В основу работы устройства положен прогрессивный метод измерени , основывающийс на принципе высокочастотного трансформировани полного сопротивлени исследуех юй жидкой среды в чейке 6, причем ее внутренний объем варьируетс в зависимости от ожидаемых электромагнитных показателей жидкости, что сохран ет стабильными настройку измерительного комплекса и метрологические параметры измерительного прибора. Применительно к задачам оценки чистоты жидких авиационных технических материалов показывающее устройство измерительного прибора тарируетс непосредственно в единицах содержани в них ферропримесей. Таким образом, при обеспечении высоких чувствительности и точности измерений предлагаемое устройство обладает хорошими эксплуатационными свойствами, что сообщает универсальность использованию конкретной его разновидности дл измерени электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримес ми в широком интервале исследуег.1ых показателей., 30 and the output channels, and the other base of the bellows is fixed to the internal electrode with the possibility of returning the backward movement and connected to the displacement mechanism. In addition, the movement mechanism is made in the form of a screw with a pointer and a fixed scale fixed on the outer electrode of the coaxial cylinder, in which a screw is placed, connected with the base of the bellows rotatably. FIGS. 1 to 3 illustrate the proposed device, the projections J in FIG. 4, a section LL in FIG. 2. A device for measuring the electromagnetic characteristics of liquid media with ferrous impurities contains a primary winding 1 (field winding), whose BITCHES are uniformly applied to the ring core 2 of magnetic material, the secondary winding made in the form of a closed coaxial cylinder consisting of an external electrode 3 internal electrode 4 and the cover 5 shorting them, a cell b of a dielectric material (for example, a fluoroplastic) in the form of a hollow toroidal bellows (hollow corrugated toroid) with inlet and outlet channel 7, located in the grooves of the outer electrode 3 along the diameters forming diameters, while the cover has corresponding protrusions for sealing the coaxial system Pervy onto the winding 1 with the core 2 and the cell 6 are placed coaxially with the inner electrode 4. The inner space of the coaxial cylinder forms the measuring a container in which the cell b is located and its position perpendicular to its central axis. One base 8 of the bellows 6 is fixed and connected by an internal cavity to the input and output channels 7, and the other base 9 is made with the possibility of reciprocating movement, for which it is movably connected to one of the ends of the screw 10 of the displacement mechanism electrode 3 rotatably (along the thread). In addition, the movement mechanism is equipped with a pointer 11 (a lamb with a circular vyst) at the second end of the screw 10 and a fixed scale 12 fixed on the external electrode 3 and otgreshuirovannaya in units of volume of the internal cavity of the cell 6. Screw 10 is made of dielectric material electromagnetic field in the measuring container. The operation of the device for measuring the electromagnetic characteristics of liquid media with ferrous impurities is carried out as follows. Preliminary, depending on the composition of the particular liquid medium under investigation, the screw 10 establishes the optimal cell volume b, controlled on a scale of 12, the cell liquid is pumped through the cell b through the input and output channels 7, forming a closed circular contour during its movement (indicated by arrows 4. In the primary winding 1, a high-frequency electrical signal is applied (on the order of 30-50 MHz, which is dictated by the convenience of matching the device with an existing electrical measuring device The device has a high-frequency electromagnetic field of a high degree of homogeneity in the measuring container of the device where the cell B is located, and the electromagnetic characteristics (magnetic and dielectric permeability, magnetic and dielectric loss angle, etc.) of the analyzed liquid change depending on the level of ferrous impurities. Environments that can be measured with a high degree of sensitivity and accuracy, in particular with the help of a serial Q-meter (cumeter,. For example, of type E9-4), to the input of which the primary winding 1 of the device is connected, while the device itself performs the functions of a generator of high-frequency electrical signals and an indicator of measured electromagnetic characteristics. The device is based on a progressive method of measurement, based on the principle of high-frequency transformation of the impedance of a liquid medium in a cell 6, and its internal volume varies depending on the expected electromagnetic parameters of the liquid, which keeps the measuring instrument’s metrological parameters stable. In relation to the tasks of assessing the purity of liquid aviation technical materials, the indicating device of the measuring instrument is tared directly in terms of the content of ferrous impurities in them. Thus, while ensuring high sensitivity and measurement accuracy, the proposed device has good performance properties, which indicates the versatility of using a particular variety for measuring the electromagnetic characteristics of liquid media with ferrous impurities in a wide range of research parameters.

Claims

Claim

1. A device for measuring the ¹ "electromagnetic characteristics of liquid media with ferro-impurities, containing a primary winding on an annular core made of magnetic material, a secondary winding in the form of a closed coaxial cylinder of the outer and inner electrodes and the cover, a dielectric cell with input and output channels located diametrically opposite in the grooves of the outer electrode, which is related to the fact that, in order to increase accuracy, it is equipped with a movement mechanism, the dielectric cell is made in the form of logo of a toroidal bellows, one base of which is fixedly mounted on the inner electrode of the coaxial cylinder and connected to the input and output channels, and the other base of the bellows is fixed on the internal electrode with the possibility of reciprocating motion and connected to the movement mechanism.

2. The device according to claim 1, wherein the movement mechanism 'is made in the form of a screw with a pointer and. a fixed scale 10 mounted on the outer electrode of the coaxial cylinder, in which a screw is placed, rotatably connected to the base of the bellows.

15 I