Индукционный датчик

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 25.11.77 (21) 2548626/!8-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР па делам иибретений н открытий

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 10.05.79 (72) Авторы изобретения

А. К. Туманов и Н. И. Чабаненко

Челябинский ордена Ленина электрометаллургический комбинат (71) Заявитель (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к магнитным измерениям, и может быть использовано для измерения магнитной проницаемости, линейных перемещений, толщины покрытий и для анализа вещества по магнитным свойствам.

Известны индукционные (трансформаторные) датчики с магнитопроводом броневого типа, выполненным в виде коаксиально расположенных трубки и стержня, на котором размещены намагничивающая и измерительная обмотки (1). Такие датчики обладают хорошей защищенностью от внешних магнитных полей, но имеют значительную величину начального сигнала, который снижает точность измерений. Для ком пенсации начального сигнала используют два одинаковых датчика, один из которых рабочий, а другой — компенсационный.

Однако и в этом случае трудно обеспечить полную компенсацию начального сигнала из-за неидентичности датчиков и условий, при которых они работают (напри- 20 мер, неравенство температур).

Известен индукционный датчик с магнитопроводом в виде коаксиально расположенных трубки и стержня, на котором размещены намагничивающая, измерительная и компенсационная обмотки (2).

Этот датчик позволяет практически полностью компенсирбвать начальный сигнал и

HP÷óâñòâèòå,÷åH к изменению условий работы.

Недостатком является низкая чувствительность измереHèé, под которой понимают отношение приращения сигнаЛа к вызвавшему его изменению измеряемой величины. Это связано с тем, что под воздействием измеряемой величины (магнитная проницаемость, перемещение ферромагнитного тела в поле датчика) изменяется напряжение лишь на измерительной обмотке, а на компенсационной — остается постоянным.

Цель изобретения — повышение чувствительности индукционного датчика. Для этого индукционный датчик, содержащий магнитопровод, выполненный в виде коаксиально установленных трубки и стержня, намагничивающую, измерительную и компенсационную обмотки, снабжен и-радиальными перемычками, расположенными в средней части магнитопровода между трубкой и стержнем, при этом намагничивающая обмотка размещена на радиальных перемычках.

661448

Формула азобретеная

Фиг. 2

Фиг.!

Составитель Ф. Тарнопольская

Редактор И,Марховская Техред О. Луговая Корректор Г. Назарова

Заказ 2455 46 Тираж 1080 Подписное

ЦНИИПИ Государственно о комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При такой конструкции датчика изменение измеряемой величины приводит к противоположным изменениям напряжений на измерительной и компенсационной обмотках, благодаря чему чувствительность измерений увеличивается.

На фиг. 1 изображен индукционный датчик, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

А--А фиг. 1.

Магнитопровод датчика состоит из коаксиально установленных трубки 1 и стсржHÿ 2. 10

В средней части магнитопровода между стержнем 2 и трубкой 1 расположены радиальные перемычки 3 — 5. На перемычках 3 — 5 размещены секции намагничивающей обмотки 6. Все секции соединены между собой согласно (последовательно или параллельно) и подключены к источнику переменного напряжения (на чертеже не показаны). Измерительная 7 и компенсационная 8 обмотки размещены на противоположных концах стержня 2. г0

Датчик работает следующим образом.

При отсутствии ферромагнитных тел в поле датчика магнитный поток намагничивающей обмотки 6 делится поровну между верхним и нижним концами стержня 2, и напряжения на обмотках 7 и 8 одинаковы. Начальный сигнал датчика, представляющий разность этих напряжений, равен нулю. Если к верхнему концу стержня 2 поднести ферромагнитное тело, то магйитный поток, проходящий по этому концу, возрас- 30 тет, и напряжение на обмотке 7 увеличится.

Так как поток намагничивающей обмотки 6 при этом не изменится, то по нижнему концу стержня 2 будет проходить меньший . 35

4 магнитный поток, а напряжение на обмотке 8 уменьшится. Разность напряжений на обмотках 7 и 8 будет зависеть от измеряемой величины (магнитной проницаемости ферромагнитного тела или расстояния до него). Поскольку напряжения на обмотках

7, 8 изменяются в противоположных направлениях, чувствительность измерений возрастает.

Наличие радиальных перемычек и размещение на них намагничивакпцей обмотки обеспечивает повышение чувствительности измерений вдвое по сравненшо с известными датчиками.

Индукционный датчик, содерхкащий магнитопровод, выполненный в BYäå коаксиа1hН0 установленных труоки и стержня, намагничиваюшую, измерительную и компенсационную обмотки, отлина ощийс» те 1, что, с целью повышения чувствительности измерений, он снабжен и-радиальными перемычками, . расположенными в средней части магнитопровода между трубкой и стержнем, при этом намагничивающая обмотка размещена на радиальных перемычках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Валитов А. М.-3. и др. Приборы и методы контроля толщины покрытий. П., 1970. с. 45 — 49.

2. Середенин В. И. Измерительные устройства с высокотемпературными трансформаторными датчиками перемещения, Л., «Энергия», 1968, с. !6.