Способ измерения напряженности магнитного поля в ферромагнитном материале

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 09) (И) 1 К 33 02(5 БРЕте ИСАНИЕ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Чечерников В.И. Магнитные измерения. М.: МГУ, 1969,. с, 243-244, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ФЕРРОМАГНИТНОМ МАТЕРИАЛЕ(57) Изобретение предназначено для измерения напряженности магнитного поля (МП) и отдельных участков неоднородной магнитной цепи (МЦ) при любой несинусоидальности тока в широком диапазоне зазоров, частот и магнитных индукций. Способ измерения напряженности МП реализован в устройстве и заключается в следующем.На исследуемое изделие помещают П-образный датчик и производят измерения. По напряжению на измерительной обмотке (ИО) 2 выставляют то значение магнптпого потока, при котором производилась тарпровка. Ваттметром 7измеряют общие потери мощности и,вычитая из них потери мощности встали и в меди датчика, определяютпотери мощности Рв участке МЦ.Коэффициент гармойик тока К,; измеряют с помощью измерителя нелинейныхискажений, подключенного параллельнорезистору, Фазометром измеряют сдвигпо Фазе 2 между намагничивающим током и напряжением ИО 2. Определяютнапряженность МП в участке МЦ повыравеии.)е Н= 42 РК, аа Д-Ке, //1)"1 ц " Соя Ч 2, где Н- амплитудноезначение первой гармоники напряженности МП; О - число витков ИО 2;Й - действующее значение напряженияв ИО 2; 1 ц - средняя длина участкаМЦ, Способ имеет расширенные функциональные возможности за счет обеспечения измерения напряженности МП вотдельном участке неоднородной МЦ прнесинусоидальном токе при наличии зазоров, в диапазоне частот и магных индукций. 2 ил,Изобретение относится к электро- измерительной технике, а именно к магнитным измерениям, и предназначено для измерения напряженности (Н) магнитного поля в отдельных участках ггеоднородной магнитной цепи (МЦ) при любой несинусоидальности тока и в широком диапазоне зазоров, частот и магнитных индукций, 1 ОЦелью изобретения является расширение Функциональных возможностей за счет обеспечения измерения Н внутри ферромагнитного материала в отдельном участке неоднородной МЦ при несинусо идальном токе при наличии зазоров, в диапазоне частот и магнитных индукции аНа Фиг, 1 представлена схема измерений при тарировке датчика; на 20 фиг, 2 - устройслво, реализующее предлагаемый способ.Сущность способа заключается в ,определении Н материала по величине потерь мощности в этом материале. 25 При неизменном значении магнитного потока величина данных потерь не зависит от зазора. Если питающее напряжение синусоидальное, то намагничивающий ток и Н будут несинусоидаль О ными, Поэтому определяют амплитудное значение 1-й гармоники Н, а затем переходят к среднеквадратичному значению Н:НГ 2 5-кИзмерение Н производят в следующем порядке, Предварительно проводят тарировку величины потерь мощности в стали (фиг, 1) П-образного сердечника (датчика), имеющего две обмот". ки - намагничивающую 1 и измерительную 2. Потери мощности в стали измеряют по ваттметровому методу. Для этого к П-образному сердечнику 3 пристыковывают другой такой же сердечник 4 с обмотками 5 и б, Все обмотки имеют одинаковое число витков и известно их активное сопротивле" ние В. При расстоянии между стержнями сердечника, в десятки раз большем величины зазора, показания вольтметров практически одинаковы. Это55 означает, что магнитный поток г в П-образных сердечниках 3 и 4 один и тот же, т,е. ничтожным будет расстояние магнитного потока, вызванное наличием зазора (до 1 мм) между сер-.дечниками. Устанавливают какое-либо Фиксированное значение напряжения на измерительных обмотках П путем регулировки напряжения питания Б. Это напряжение П, поддерживают одинаковым и при тарировке и при дальнейших измерениях. Это означает, что магнитный поток и при тарировке и при измерениях будет одним и тем же, Для снижения погрешностей величину магнитной индукции выбирают такой, чтобь 1 она. не превышала 0,8 величины магнитной ийдукции насыщения. При заданном нап. ряжении измерительной обмотки ватт- метр 7 И, показывает суммарные потери в меди (1 К) и в стали двух сердечников. Вычитая из показаний ватт- метра 7 Ы значения потерь в медиЙ и раздетгив разность на два, получают потери в стали одного сердечника ьДля определения магнитных параметров материала исследуемого изделия на него помещают П-образный датчик и производят измерения (Фиг, 2),По напряжению на измерительной обмотке 2 выставляют то значение магнитного потока, при котогом проводилась тарировка. Ваттметром измеряют общие потери мощности и, вычитая из них потери мощности в стали и в меди датчика, определяют потери мощности Р, в участке МЦ.Коэффициент гармоник тока Е, измеряют с помощью измерителя нелинейных искажений, подключаемого параллельно резистору 7. Фазометром измеряют сдвиг,по фазе между намагничивающим током и напряжением измерительной обмотки 2.Измеренные значения: Р - потери мощности в участке МЦ; 1 - средняя длина участка МЦ; я - число витков измерительной обмотки; 1 - коэфФициент гармоник тока в намагничивающей обмотке; 6 - действующее значение напряжения на измерительной обмотке и соз гг, где гг - сдвиг по Фазе между напряжением на измерительной и током в намагничивающей обмотках, подставляют в ФормулуГ 2 Ру и Г 1-с,;1 т111соя глг