Способ измерения коэффициента однородности магнитного поля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпии

< 940092 (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 24. 04. 80 (2! ) 2935463/18-21 (5! )М. Кл.

G О1 R 33/02 с присоединением заявки М тввуаврстшпвИ квмвтет

ЕССР вв аеим взабретекяв и ютхрытв!! (23) Приоритет

Опубликовано 30. Об.82. Бюллетень Юя? 4 (53) УДК 621.317.44(088.8) Дата опубликования описания 02 . 07 . 82 (72) Авторы изобретения

Г.М. Попов, Н.Н. Зацепин и А.В. Кирякин ! !

1 «,»

HATjf;; ),:» ::,2 тиха -i(;:AR м (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОДНОРОДНОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к магнитным и з ме рени ям и может быт ь и с пол ь зо вано при разработке методик неразрушающего электромагнитного контроля качества ферромагнитных изделий.

При измерениях интегральных стати5 ческих и динамических магнитных и электрических характеристик ферромагнитных тел, намагничиваемых внешним неоднородным магнитным полем, важную роль играют характеристики, позволяю-. щие осуществлять переход от параметров однородного поля к параметрам неоднородного. Одной из таких интегральных характеристик является коэффициент однородности магнитного поля намагничивающей короткой катушки, характеризующий степень однородности ее поля.

ro

Известен способ измерения индуктивностей катушек различной длины, в котором используются специальные коэффициенты, учитывающие геометрию катушек и, в конечном итоге, однородность магнитного поля, создаваемого ими P ), Однако этот способ не обеспечивает измерения коэффициента однородности магнитного поля катушек.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей способа, Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения коэффициента однородности магнитного поля, основанном на создании однородного магнитного поля и измерении индуктивностей вспомогательной катушки и намагничивающей катушки определяют коэффициент неоднородности среднего неоднородного магнитного поля намагничивающей катушки и уменьшают величину однородного поля пропорционально значению коэффициента однородности, à упомянутый коэффициент неоднородности определяют из соотношения

WL

q = у

И !

0092

Ъ

К " о1 ) 1 и мер. чрасчетн. ,мм И L, Гн 10

47 177 0 154 0,804 Oя 797

146 372 0,573 0,94 t 0,928

245 627 0,988 0,963 0,954

0,979 0,966

344 . 882

1,41

0,983

0,987

1,83

2,25

443 1137

542 1392

0 975

0,979

64»647 2 67

0,990 0,983

740 1902

0,985

3,105

1,0

3 94 где L и 1. — и ндукти вности соответственно вспомогательной и намагничивающей катушек;

И и Ч вЂ” количество витков соот1 ветственно вспомогатель ной и намагничивающей катушек.

Способ измерения коэффициента однородности магнитного поля заключается в следующем.

Вспомогательная и намагничивающая катушки наматываются на каркасы одного и того же поперечного размера одним и тем же проводом. Для создания однородного магнитного поля вспомо. гательная катушка, например, цилиндрической формы должна иметь относительну длину jLx= fgld< Ъ100, где и д„-. длина и дйаметр катушки.

Предлагаемый способ распространяется на катушки с разной формой поперечного сечения.

В качестве примера проиллюстрируем методику определения среднего неоднородного магнитного поля цилиндрической катушки с помощью коэффициента q

I%<

Й =qH=q —, (1)

Н ф

Где " и Нн - однородное и среднее неоднородное поле длинной и короткой катушек, А/м;

f - ток в витках катушки, А;

Если не учитывать q = — — (2), М о1 < о то соотношение (1) имеет постоянную величину при любой длине катушки. Таким образом, коэффициент q позволяет перейти от параметров длинной катушки, создающей однородное магнитное поле, к параметрам короткой катушки произвольной длины, создающей неоднородное магнитное поле.

Настоящий способ испольэовали для измерения коэффициента однородности магнитного поля цилиндрических катушек разной длины. Длинная однослойная катушка (2 — †14 мм, dx

10 = 26,8 мм) намотана на эбонитовом цилиндре диаметром 0,35 мм в количестве 3800 витков. Восемь катушек разной длины намотаны на каркасах того же диаметра и тем же самым про1з водом. Индуктивность катушек измеряли на мосте переменного тока Максвелла. Индуктивность длинной катушки равна (. "- 6,45 10 Гн. Параметры

-Ъ остальных катушек приведены в табли2о це. В ней также приведены измеренные и расчетные значения коэффициента о.

Расчетные данные взяты из цитируемой литературы.

Из таблицы видно, что наиболь2s шее различие между измеренным и расчетным значениями коэффициента q не превышает 1,5i. Следовательно, предлагаемый способ позволяет измерять коэффициент однородности с достаточ3О НО ВЫСОКОИ ТОЧНОСТЬЮ °

Предлагаемый способ может быть использован при разработке методик неразрушающего электромагнитного контроля качества ферромагнитных изделий, 35 так как он позволяет количественно учесть влияние неоднородности магнитного поля катушки на величины магнитных характеристик. Последние являют4о ся информационными при осуществлении контроля.

940092

Формула изобретения

Способ измерения коэффициента однородности магнитного поля, основанный на создании однородного магнитного поля и измерении индуктивности вспомогательной катушки и намагничивающей катушки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, определяют коэффициент неоднородности среднего неоднородного магнитного поля намагничивающей катушки, уменьшают величину однородного поля пропорционально значению коэффициента однородности, а упомянутый коэффициент неоднородности определяют из соотношения

Ч

14 (. где L u L „- индуктивности соответственно вспомогательной и намагничивающей катушек;

Щ и Ж< — количество витков соответственно вспомогательной и намагничивающей катушек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А.

Расчет индуктивностей. М.-Л., ГЭИ, 1955, с. 181.

Составитель Г. Семенова

Редактор Н. Чубелко Техред M.Ãåðãåëü Корректор М. Коста

Заказ 661/67 Тираж 717 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11305, Москва Ж-35 Ра шская наб. . 4/5 л i 8

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ув. Проектная,