Устройство для измерения магнитного поля расплава

Союз Советских Социалистических Республик61) Зависимое от авт. свидетельства 330 22) Заявлено 03.05.73 (21) 1912862/18-10 с присоединением заявки Ме Государственный комнте Совета Министров СССР 32) ПриоритетОпубликовано 25.01 Бюллетень Мо 3описания 18.03.75) УДК 621.317,4(088.8 обретеннтнй делам Дата опубликован Г, Шелиава кишвили, Ш. ловели Заявитель Тбилисский фи ал Всесоюзного метрологии им аучно-исследовательского института. И, Менделеева 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН ИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ РАСПЛАВАтклонением указателя веберстью поля и ометра,Однако в специфичных условиях электролиза и технологического режима осуществление в электролизерах большинства из форм изменения потока практически невозможно (включение и выключение источника тока, изменение потока на противоположное) или связаны с большими техническими трудностями, например при удалении катушки из расплава. Поворот измерительной катушки на угол2 неприменим, так как результат измерения будет соответствовать сумме двух неизвестных 15 по величине и направлению составляющих напряженности поля из-за одновременного наличия всех трех составляющих напряженности поля.Цель изо20 на и повышющих напрплава.Для этого в предлагаемом устройстве измерительная катушка с одной стороны под вешена посредством двух осей и скобы на держателе, связанном с крышкой трубы с помощью ручки поворота, а с другой стороны шарнирно соединена через подвижный рычаг и пружину со штангой, перемещающейся отно сительно держателя в осевом направлении.(72) Авторы изобретения О. Н. Д Изобретение касается измерения постоянных магнитных полей и может быть применено для измерения составляющих напряженности магнитного поля расплава для исследования и контроля технологического режима работы электролизеров, например для получения алюминия.В настоящее время эта задача решается с помощью дифференциальных феррозондов, размещенных в латунной трубе с графитовым чехлом и системой воздушного охлаждения.Однако эти устройства характеризуются нестабильностью показаний, обусловленной зависимостью магнитной проницаемости от многих факторов (напрякенности магнитного поля, температуры, остаточной индукции и др,). Разработанные дополнительные схемы для уменьшения влияния внешних факторов усложняют устройства, делают их громоздкими, дорогими и менее надежными.Наряду с феррозондами для измерения напряженности магнитного поля в неферромагнитной среде применяются устройства, содержащие веберметр и калиброванную измерительную катушку.Если в измерительной катушке, подключенной к зажимам веберметра, тем или иным образом изменить магнитный поток, сцепляющийся с витками катушки, то можно установить связь между измеряемой напряженнобретения - расширение диапазоение точности измерения составляяженности магнитного поля рас35 40 45 На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит калиброванную измерительную катушку 1, подвешенную посредством двух осей 2 на скобе 3 и через скобу на держателе 4, связанном в продольном направлении крышкой 5 и вращающемся вокруг своей оси с помощью ручки 6, В ручку вмонтированы указатель 7 угла поворота и пружина 8, связанная через рычаг 9 с фиксатором 10, фиксирующим три положения штанги 11 в продольном направлении, относительно держателя, посредством канавок в ней. Штанга через пружину 12 и ось 13 связана с подвижным рычагом 14, который, в свою очередь, шарнирно соединен с калиброванной катушкой с помощью оси 15. Система 16 воздушного охлаждения и труба 17 с графитовым чехлом служат для защиты от воздействия высокой температуры и агрессивности среды.Устройство работает следующим образом.Труба 17, ориентированная с помощью указателя 7 по продольной и поперечной стенкам электролизера опускается вертикально в расплав. При нахождении штанги 11 в верхнем крайнем положении плоскость катушки 1 располагается перпендикулярно к оси ОЛ, а боковые стороны - вдоль осей ОХ и ОУ. Воздействием на рычаг 9 фиксатор 10 освобождает штангу 11. Усилием пружины 12 рычаг 14 поворачивается вокруг оси 13 и одновременно перемещается вниз посредством штанги 11, которая фиксируется в крайнем нижнем положении усилием пружины 8 на рычаг 9. При этом происходит фиксация фиксатора 10 в канавке штанги. В результате перемещения штанги и поворота рычага 14 катушка 1 вращается вокруг осей 2 и 15 и поворачивается вокруг оси ОУ на угол л.За время поворота катушки 1 магнитный поток вдоль оси изменяется от максимально. го значения до нуля и затем от нуля до максимального значения с одновременным изменением направления потока относительно плоскости катушки, За этот же промежуток времени изменение магнитного потока вдоль оси ОХ взаимно компенсируется. Магнитный поток вдоль оси ОУ в измерении не участвует,5 1 О 15 2 О 25 30 так как его направление все время совпадает с плоскостью катушки, Результирующее отклонение стрелки веберметра будет соответствовать удвоенному значению вертикальной составляющей напряженности магнитного поля.При перемещении штанги 11 в среднее положение и ее фиксации в нем катушка 1 поворачивается на угол - и располагается2плоскостью перпендикулярно к оси ОХ, При вращении ручки 6 с помощью указателя 7 катушка поворачивается вокруг оси ОЯ на угол л, и тем самым показание веберметра будет соответствовать удвоенному значению продольной составляющей напряженности поля Н,При расположении катушки 1 плоскостью перпендикулярно к оси ОУ вращением ручки 6 и указателя 7, а затем поворотом вокруг оси ОЛ на угол л показание веберметра будет соответствовать удвоенному значению поперечной составляющей напряженности поля Нр,Таким образом, расположив нулевую отметку веберметра в середине шкалы, получают возможность непосредственного определения направления и величины всех составляющих напряженности магнитного поля расплава,Предмет изобретения Устройство для измерения магнитного поля расплава, содержащее трубу с графитовым чехлом и систему воздушного охлаждения, веберметр и калиброванную измерительную катушку, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерения составляющих напряженности магнитного поля расплава, измерительная катушка с одной стороны подвешена посредством двух осей и скобы на держателе, связанном с крышкой трубы с помощью ручки поворота, а с другой стороны шарнирно соединена через подвижный рычаг и пружину со штангой, перемещающейся относительно держателя в осевом направлении.457945 Йпаждцющцй зй, Составитель В. Сергеевдактор Т. Иванова Техред Т. Миронова Корректор М, Щипкова аказ 809/14ЦНИИП одписно Типография, пр. Сапунова Изд. М Государств по дел Эосква, 331нного комитетаи изобретенийЖ, Раушска Тираж 902овета Министров Соткрытийаб., д, 4/5