Измеритель плотности постоянноготока b электропроводящей среде

 

О П И С А Н И Е сц 794555

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Сооетскнх

Седнапист иесккх

Ресоу1лик

t !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 04.01.79 (21) 2710079/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.3

G 01 К 19/08

Государстоеннмй комитет

CCCP по делам нзооретеннк н отнрмтнн (43) Опубликовано 07.01,81. Бюллетень № 1 (53) УДК 621.317.7 (088.8) (45) Дата опубликования описания 13.03.81 (72) Автор изобретения

Г. А. Зайцев

Харьковский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. A. М. Горького (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЛОТНОСТИ ПОСТОЯННОГО

ТОКА В ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕИ СРЕДЕ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при снятии зависимостей плотности тока в плазме, жидкости или твердом проводящем теле от координат сечения контролируемых образцов.

Известно устройство для измерения плотности тока в электропроводящей среде, . в частности в электролите, содержащее автогенератор и опорный генератор, подключенные через фильтр нижних частот к входу счетчика импульсов, тороидальный индукционный датчик, выполненный в виде части колебательного контура автогенератора, индикатор, связанный с выходом счетчика импульсов (1).

Недостатки известного устройства определяются ограниченными функциональными возможностями и узкой областью применения.

Известен также измеритель плотности тока в электропроводящей среде, содержащий датчик магнитной индукции, расположенный в щели контролируемого образца и укрепленный на качелеобразном держателе, соединенном с поворотным механизмом, регистрирующий прибор, один из входов которого подключен к реохорду, кинематически связанному с держателем 12).

Известное устройство обеспечивает запись на двухкоординатном самописце зависимости плотности постоянного тока 1 от координаты сечения z образца посредством измерения профиля магнитной индукции

В (z) в щели с последующим дифференцированием по z. Однако чувствительность и точность известного устройства ограничены высоким уровнем шумов и наводок из-за широкой частотной полосы пропускания.

10 Целью изобретения является повышение чувствительности и точности подобного измерительного устройства.

Это достигается тем, что в измеритель плотности постоянного тока в электропро16 водящей среде, содержащий датчик магнитной индукции, расположенный в щели контролируемого образца и укрепленный на качелеобразном держателе, соединенном с поворотным механизмом, регистрирующий

2р прибор, один из входов которого подключен к реохорду, кинематически связанному с держателем, введены генератор частоты и два детектора, а вдоль корпуса держателя размещены металлизированные пластмассовые

25 полосы, образующие вместе с элементами держателя конденсаторы — вибраторы, причем выход генератора частоты через первый детектор соединен с конденсаторами — вибраторами, а другой вход регистрирующего

ЭО прибора через второй детектор, соединен794555

15

20 г Р0

50

СССР ный с генератором частоты синхронизирующей связью, подключен к датчику магнитной индукции.

На чертеже представлен предложенный измеритель, общий вид, В состав устройства входит датчик 1 магнитной индукции (висмутовая полоска, изготовленная термическим испарением), приклеенный своей слюдяной подложкой к бумажной обойме 2. Последняя, в свою очередь, приклеена перпендикулярно к металлизированным медью пластмассовым («майларовым») полосам 3. Эти полосы вместе с латунным корпусом качелеобразного держателя 4 образуют обкладки правого и левого конденсаторов вибраторов с изолирующими лавсановыми прокладками 5. Натяг полос 3 и регулировка зазора между полосами 3 и держателем 4 осуществляются изолированными винтами 6. При монтаже обойма 2 с датчиком 1 вставляется в щель 7 в образце 8. На чертеже плотность тока 1(z) показана параллельной висмутовой полоске датчика и оси х, щель расположена в плоскости xz, а магнитная — > индукция В (z) направлена вдоль оси у.

Запитка датчика 1 осуществляется постоянным током 1 с помощью проводов 9. Измерительное напряжение снимается проводами 10, припаянными легкоплавким припоем.

Используемые в устройстве генератор частоты, детекторы, реохорд и регистрирующий прибор (самописец) на чертеже не показаны.

Работа предложенного устройства происходит следующим образом.

Управляющее напряжение звуковой частоты f (примерно 100 Гц) после однополупериодного детектирования подается с помощью отводов 11 на один из конденсаторов — вибраторов, возбуждая колебательное движение датчика 1 вдоль оси z c постоянными амплитудой и частотой

Из-за малости времени релаксации электронов в висмуте по сравнению с периодом колебаний магнитосопротивление датчика 1 синхронно меняется с изменением индукции магнитного поля, в которое попадает висмут при своем движении. Это приводит к появлению переменной составляющей напряжения датчика 1.

AU (z) = IkpîÂî1(z):Ëzî sin ж1, 4 где о = 2лЯ, Во — индукция, обусловленная постоянным однородным внешним магнитным полем (Во»В (z)); k — коэффициент пропорциональности между магнитосопротивлением и квадратом индукции для висмутовой пленки. После детектирования это напряжение, отображающее плотность тока, характеризует ординату самописца.

Качелеобразующий держатель 4 равномерно поворачивается, задавая координату z датчика 1, и с помощью реохорда определяет абсциссу самописца.

Использование вибраторов для приведения датчика магнитной индукции в колебательное движение, возбуждение в нем переменной составляющей напряжения, несущей информацию о плотности тока, н узкополосное селективное измерение этой величины обеспечивают повышение чувствительности и точности данного измерительного устройства.

Формула изобретен ия

Измеритель плотности постоянного тока в электропроводящей среде, содержащий датчик магнитной индукции, расположенный в щели контролируемого образца и укрепленный на качелеобразном держателе, соединенном с поворотным механизмом, регистрирующий прибор, один из входов которого подключен к реохорду, кинемати сски связанному с держателем, о т л н ч аю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, введены генератор частоты и два детектора, а вдоль корпуса держателя размещены металлизированные пластмассовые полосы, образующие вместе с элементами держателя конденсаторы — вибраторы, причем выход генератора частоты через первый детектор соединен с конденсаторами — вибраторами, а другой вход регистрирующего прибора через второй детектор, соединенный с генератором частоты синхронизиру1omåé связью, подключен к датчику магнитной индукции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 547701, кл. G 01 R 19/00, 1975.

2. журнал экспериментальной и теоретической физики 1967, № 4, с. 73.

794555

Составитель Л. Морозов

Техред А. Камышникова

Редактор Г. Петрова

Корректоры А. Галахова и О. Силуянова

Заказ 863

Изд. № 138 Тираж 749

НПО «Поиск» Государствен-Ioro комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подя

Загорская типография Упрполнграфнздата Мособлисполкома