Ппентйо-техй-:^: =библиотькд

 

28Î445

О П И С А Н И Е

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес«ублии

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.VII. 1968 (№ 1255496,23-26) с,присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.IX.1970. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 27.XI.1970

Кл. 1 2О, 1/01

МПК В 01j 9/18

G 01г 5/14

G 01г 19,i26

УДК, 66.096.5-52.1 (088.8) Комитет «о делаю изооротений и открытий

«ри Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Ю. В. Афанасьев, М. Б. Гринбаум и О. М. Тодес

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОН ЦЕН1 РАЦИИ

И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАГНИТОМБ fI HbIX ЧАСТИЦ

Изобретение относится к магннтометрическим устройствам и может быть использовано, например, для определения эффективного коэффициента условий перемешивания в кипящем слое с магнитомечеными частицами и скорости, перемещения частиц в дисперсных системах, а также для обнаружения дефектов в твердых изделиях из ферромагнитного материала.

Известно устройство для контроля концентрации и перемещения магнитомеченых частиц, введенных в кипящий слой, содержащее чувствительный элемент (феррозонды), связанный с усилительно-преобразовательными блоками, генераторы и измерительные приборы.

Однако на чувствительный элемент феррозонды оказывает влияние геомагнитное поле. Устранение этого влияния сопряжено с необходимостью компенсации геомагнитного поля в объеме феррозондов, для чего должны быть использованы специальные катушки, подключаемые к стабильному источнику тока, На указанный элемент также влияют вариации геомагнитного поля и промышленные помехи, спектр которых во многих случаях перекрывает спектр измеряемых величин. Устранение этого влиянил связано с необходимостью использования контрольного магнитометра, устачавливаемого вне кипящего слоя, что усложняет измерения. Достаточно активно на феррозонды оказывают влияния вибрации и механические смещения, поскольку феррозонды являются направленными чувствительными элементами. Кроме того, комгенсация геомагнитного поля в объеме феррозонда осуществляется лишь на одной из составляющих этого поля (например, вертикальной). Ничтожные же отклонения феррозонда от вертикали приводят к ложному сигналу за счет действия

10 горизонтальной составляю:цей гео:лагннтного поля.

В предложенном устройстве чувствительный элемент выполнен в виде относительного датчика, содержащего дифференциальную обмот15 ку, подключенную через трансформатор к генератору звуковой частоты, и узкую, катушку, размещенную в центре датчика и соединенную с генератором низкой частоты, причем выходными клеммами датчика являются среднял

20 точка дифференциальной обмотки и среднял точка вторичной обмотки тр а нсформатор а.

Зто устранит влияние геомагнитного поля и промышленных помех, а также уменьшит влияние вибраций и механических смещений

25 на чувствительный элемент.

На чертеже изображена принципиальная схема устройстьа.

Чувствительный элемент Iстройства (на фигуре ооведен штриховой линией) состоит нз

30 пермаллоевого или ферритового сердечника 1.

280445 выполненного в виде стержня. По длине стер:.;ня распредслена обмотка 2 с отводом от его середины. С сердечником 1 жестко связана узкая катушка 8. Концы обмотки 2 подключены к дифференциальному трансформатору 4, первичная оомотка которого, в свою очередь, запитана переменным током звуковой частоты со, вырабатываемым генератором 5.

Диаметр катушки 3 больше диаметра сердечника, а ее ось совпадает с осью последнего.

Катушка 3 запитапа переменным током низK0II частоты Q, вырабатываемым генератором б, и расположена симметрично относительно концов сердечника 1 и обмотки 2. Полезный сигнал с катушки 8 снимается с диагонали, образованнои средней точкой обмотки 2 и средней точкой вторичной обмотки трансформатора 4, и поступает на вход изоирательного усилителя 7.

Устройство работает следующим образом.

Чувствительный элемент помещают в кипящии слой. Из-за различной концентрации магнитомеченых частиц в верхней и нижней полусферах чувствительного элемента баланс последнего нарушается и на входе усилителя 7 г:оявляется сигнал второй гармоники Н ю(Н !.

Последний лромодулирован частотой Й, причем глубина модуляции зависит от условий перемешивания магнитомеченых частиц в слое и скорости их перемещения. Выделяя постоянную и переменную составляющие сигнала, можно судить о средней концентрации частиц, условиях перемешивания и скорости их перемещения.

Разделение сигналов осуществляется следующим образом.

Избирательный усилитель 7 пропускает не. сущую сигнала с частотой 2а и две боковые—

2 со + 0 и 2о — й. П осле демодуляции сии хр опным детектором 8, питаемым опорным напря5

40 жением от генератора 5, получаются: постоянная составляющая, пропорциональная разности средней концентрации магнитомечеHbtx частиц в верхней и нижней полусферах, и переменная составляющая с частотой Q, по изменению амплитуды которой судят об условиях перемешивания частиц и скорости их перемещения в слое. Постоянная составляющая в слое выделяется фильтром 9 нижних частот и регистрируется прибором 10.. Переменная составляющая через разделительный конденсатор 11 поступает на второй синхронный детектор 12, питаемый от генератора б. Выпрямленный сигнал регистрируется прибором 1,3. Изменяя амплитуду и частоту вопомогательного поля, создаваемого катушкой ,3, можно получить дополнительную информацию об условиях перемешивания в слое и скоростях перемещения частиц.

Предмет изобретения

Устройство для контроля концентрации и перемещения магнитомеченых частиц, введенных в кипящий слой, содержащее чувствительный элемент, связанный с усилительно-преобразовательными блоками, генераторы и измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью устранения влияния геомагнитного поля и промышленных помех, а также для уменьшения влияния вибраций и механических смещений на чувствительный элемент, последний вы полнен в виде относительного датчика, содержащего дифференциальную обмотку, подключенную через трансформатор к генератору звуковой частоты, и узкую катушку, размещенную в центре датчика и соединенную с генератором низкой частоты, причем выходными клеммами датчика являются средняя точка дифференциальной обмотки и средняя точка вторичной обмотки трансформатора.

280 И5

Составитель Р. Клейман

1 сдактор О. С. Филиппова Техред Л. В. Куклина Корректор О. А. Лапшина

Заказ 3!03/17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам нзобретешш и открытий пр". Совсзс Министров СС . Р

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2