Устройство для измерения напряженности магнитного поля в локальных областях изделий

 

Союз Советскнх

Социалистических

Республик

ИСАНИЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 11.07. 80 (21) 2958445/18-21 (51}M. Кл. с присоединением заявки Ю— (23) Приоритет—

G 01 К 33/02

3Ьсударстеанны6 квинтет

СССР по делан изобретений и открытий (53} УДК 621.317. .42(088.8) Опубликовано 15. 05. 82 Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 15 05.82 (72) Авторы изобретения

10.А.Молчанов, В.К.Кудрявцев и N.Н.Маслов (71) Заявитель

Владимирский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ЛОКАЛЬНЫХ ОБЛАСТЯХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля в локальной области изделий из Ферромагнитных материалов. S

Известен прибор, содержащий преобразователь Холла, блок питания и регистрирующее устройство, который может быть использован для измерения напряжЕнности магнитного полл Г1) . 1О

Однако точность измерения напряженности магнитного поля на поверхности изделий мала так как на результатах измерения сказываются размеры и положение преобразователя Холла.

Наиболее близким к изобретению

rio своей технической сущности является устройство, содержащее потенциалометр с компенсационной обмот20 кой, соединенной последовательно с регулируемым источником тока, усилителем, и нуль-индикатором магнитного потока, выполненным в виде

2 преобразователя Холла, размещенного в зазоре потенциалометра, и регистрирующий прибор (23.

Данному уст ойству свойственна недостаточно высокая точность, обусловленная конечными размерами потенциалометра.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее потенциалометр с нанесенной на него компенсационной обмоткой и нуль"ин" дикатор магнитного потока, выполненный в виде датчика Холла, размещенного в зазоре потенциалометра, выход которого связан с последовательно соединенными регулируемым источником тока, компенсационной обмоткой и резистором, и регистрирующий при" бор, дополнительно введены возбуждающий генератор, соединенный с ним электромеханический преобразователь, настроенный на частоту возбуж3 9282 7 дающего генератора фильтр, вход которого подключен параллельно резистору, а выход связан с регистрирующим прибором, причем один полюс потен" циалометра выполнен подвижным и свя" зан механически с электромеханическим преобразователем.

На чертеже представлена функцио нальная схема устройства.

Устройство содержит потенциало- 1В метр 1, у которого. полюс 2 из немагнитного материала, полюса 3 и 4 из маг. нитного материала, в зазоре между ними размещен нуль-индикатор 5, выполненный в виде преобразователя (олла и соединенный последовательно с усилителем 6, регулируемым источником тока 7, компенсационной обмоткой 8, резистором 9, параллельно которому подключен фильтр 10, выход ко- щ торого соединен с регистрирующим прибором 11, между полюсами 2 и 3 размещен электромеханический преобразова- . тель 12, входные электроды которого соединены с выходом возбуждающего ге- д нератьра 13.

Устройство работает следующим образом.

Тангенциальная составляющая напряженности магнитного поля между точками а и Ь на поверхности исследуемого образца создает в сердечнике потенциалометра 1 магнитный поток o, который протекает через полюс 3, преобразователь Холла 5 и полюс 4. Возникающий сигнал в преобразователе Холла 5 через усилитель 6 и регулируемый источник тока 7 поступает на компенсационную обмотку 8. Ток, протекающий по компенсационной обмотке 8, создает в сердечнике потенциалометра магнитный поток Р, который компенсирует поток 4> . Компенсационный ток 3 и величина средней напряженности магнитнрго поля Н „ на участке о образца связаны законом полного тока

ЪЯ 5 Нт М .=.HÒt. Е.о, (1) а

Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности магнитного поля в локальных областях изделий, содержащее потенциалометр с нанесенной на него компенсационной обмотки и нуль-индикатор магнитного потока, выполненный в виде датчика Холла, размещенного в зазоре потенциалометра, выход которого связан с последовательно соединенными регулируемым источником тока, компенсационной обмоткой и резистором, и регистрирующий прибор, о тл и ч а ю щ е е с я .тем, что, с це" лью повышения точности измерений, в него дополнительно введены возбуждающий генератор, соединенный с ним электромеханический преобразователь, настроенный на частоту возбуждающе- . где М - число витков компенсационной обмотки 8.

Электромеханический преобразователь 12, питаемый от возбуждающего генератора 13, создает колебание полю- са 3 с амплитудой А (и частотой, равной частоте возбуждающего генератора 13. При этом, значение компенса1 4 ционного тока изменяется на величину Ь+ь( ь = 5 н «(г.) (о

Обозначив амплитуду переменной составляющей приращения компенсационного тока через 3m и учитывания, что

AE « LO получаем среднее значение тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля Н о в окрестности точки ьЪф н, -

Так как М и a I, - величины постоянные, то переменная составляющая тока 7л компенсации однозначно определяет тангенциальную составляющую напряженности магнитного поля.

Переменная составляющая падения напряжения на резисторе 9 выделяется при помощи фильтра 10, настроенного на частоту возбуждающего генератора

13, при этом показание регистрирующего прибора 11 пропорционально величине напряженности магнитного поля на участке .

Так как усреднение значения тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля происходит на участке ь о, а 4 определяется конструкцией потенциалометра и не может быть сколь угодно малым, следовательно точность определения напряженности магнитного поля в локальных областях изделий будет значительно выше.

928271.Составитель М.Клыков

Редактор Т.Парфенова Техред Т. Фанта . Корректор А.Гриценко

Заказ 3231/57 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаем изобретений и открытий

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

Филиал ППП Ч3атент", г. Ужгорщ ; ул. Проектная, 4

5 го генератора фильтр, вход которогоподключен параллельно резистору, а выход связан с регистрирующим прибором, причем один полюс потенциалометра выполнен подвижным и связан механически с электромеханическим преобразователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Февралева Н.Е. Магнитные материалы и постоянные магниты. Киев, "Наукова думка", 1969, с. 110-112.

2. Авторское свидетельство СССР

51 530290, кл. G 01 R 33/02, 1977.