Способ контроля тока

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при бесконтактном контроле и регулировании тока. Способ контроля тока заключается в помещении магнитопровода в магнитное поле, создаваемое проводником с контролируемым током. В магнитопровод, выполненный из феррита вводят ультразвуковые колебания в направлении, перпендикулярном линиям напряженности магнитного поля проводника с током. Измеряют амплитуду колебаний, прошедших через магнитопровод, и по их амплитуде судят о наличии или отсутствии тока в проводнике. Технический результат: осуществляется полная электрическая развязка измеряемого объекта и измерительного прибора за счет регистрации уменьшения поглощения ультразвуковых волн в ферритах при воздействии магнитного поля. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при бесконтактном контроле и регулировании переменного и постоянного тока.

Известен бесконтактный способ контроля тока, основанный на измерении напряженности магнитного поля (например датчиками Холла), создаваемого током, (см. Электронные измерительные приборы и методы измерений / Ф. Мейзда, - М. "Мир", 1990, с 75).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ бесконтактного измерения тока, заключающийся в помещении магнитопровода в магнитное поле измеряемого тока, пропускании через магнитопровод импульсного тока и регистрации магнитострикционных колебаний, возникающих в магнитопроводе, амплитуда которых пропорциональна измеряемому току. (см. а.с. СССР N 748258, кл. G 01 R 19/00, 1980).

Решаемая техническая задача - осуществление полной электрической развязки измеряемого объекта и измерительного прибора за счет регистрации уменьшения поглощения ультразвуковых волн в ферритах при воздействии магнитного поля.

Решаемая техническая задача в способе контроля тока, заключающемся в помещении магнитопровода в магнитное поле, создаваемое проводником с контролируемым током, достигается тем, что в магнитопровод, выполненный из феррита, вводят ультразвуковые колебания в направлении, перпендикулярном линиям напряженности магнитного поля проводника с током, измеряют амплитуду прошедших через магнитопровод колебаний и по их амплитуде судят о наличии или отсутствии тока в проводнике.

На чертеже изображена блок-схема устройства, с помощью которого может быть осуществлен предложенный способ.

Устройство для осуществления способа контроля тока (см. чертеж) содержит генератор импульсов напряжения 1, соединенный с ультразвуковым излучателем 2. Ультразвуковой излучатель 2 установлен на ферритовом магнитопроводе 3. На магнитопроводе с противоположной стороны от излучателя размещен ультразвуковой датчик 4, соединенный с усилителем 5, который, в свою очередь, подключен к детектору 6. Детектор 6 подключен к регистрирующему блоку 7. Все блоки устройства подключены к блоку питания 8. Через магнитопровод проходит токоведущий провод 9.

Вышеперечисленные блоки могут быть выполнены по стандартным схемам.

Рассмотрим осуществление предложенного способа с помощью устройства, изображенного на чертеже. Импульсы с генератора импульсов напряжения 1 возбуждают ультразвуковые колебания в ультразвуковом излучателе 2. Прошедшие через ферритовый магнитопровод 3 колебания принимаются ультразвуковым датчиком 4 и преобразуются им в электрический сигнал. Этот сигнал поступает на усилитель 5, далее на детектор 6 и контролируется регистрирующим блоком 7.

Магнитное поле контролируемого тока изменяет магнитное состояние магнитопровода и, следовательно, влияет на показания регистрирующего блока.

Для проверки реализации способа контроля тока было собрано устройство со следующими параметрами. В качестве магнитопровода было применено ферритовое кольцо марки М2000НМ. с внешним диаметром 30 мм, внутренним диаметром 18 мм, толщиной 7 мм. В качестве излучателя и приемника ультразвуковых колебаний использовались пьезокерамические датчики на 5 МГц. На кольцо было намотано 40 витков провода МГТФ. На излучатель подавались импульсы напряжения амплитудой 60 В и длительностью 0.05 мкс. Амплитуда сигнала, прошедшего через магнитопровод, увеличивалась в 1.5 раза при пропускании через обмотку тока силой 5 А.

Формула изобретения

Способ контроля тока, заключающийся в помещении магнитопровода в магнитное поле, создаваемое проводником с контролируемым током, отличающийся тем, что в магнитопровод, выполненный из феррита, вводят ультразвуковые колебания в направлении, перпендикулярном линиям напряженности магнитного поля проводника с током, измеряют амплитуду колебаний, прошедших через магнитопровод, и по их амплитуде судят о наличии или отсутствии тока в проводнике.

РИСУНКИ

Рисунок 1