Способ измерения удельного электрического сопротивления электропроводящих материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(11) 601684 ТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 2(22) Заявлено 22.12.76 (21) 2433141/185 Кл.01 Я 27/2 рисоединением за Государственный номит Совета Министров ССС по делам изобретенийн открытий) УДК 620. 79,14. ;54-145. 12(088,8 45) Дата опубликован исання 14.03,7 72) Автор изобретен В. Уткин 1) Заявитель 54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯШИХ МАТЕРИАЛОВ токи в материапе возбуждают посредством магнитного поля, вращающегося в ппоскос ти,параппепьной поверхности материала, иизмеряют разность фаз между ЭДС хопостого хода в воздухе и ЭДС, пропорционапьной тангенциапьной составлявшей поня вихревых в- токов на поверхности материала.20 Дпя измерения удельного энектрического ю- сопротивпения данным способом поверхностьматериала намагничивают врашаюшимся маг нитным полем. Поле постоянно по величине и не меняется во времени. Силовые пинии 25 поля параппельны поверхности материапа ериапов токооватепем, зак Изобретение относится к электромагнитным измерениям предназначено для измерения удельного электрического сопротивленияповерхностного слоя различных неферромагнитных материалов, в частности цветныхметалпов, сппавов и т. п., может быть использовано при дефектоскопии сосудов высокого давления в химической и других отраслях промышленности.Известны способы измерения удельногоэлектрического сопротивпения посредствомпропускания через эпектропроводяший материал эпектрического тока. Ток возбуждаютпри помощи токовихревого преобразоватепя. О вепичине удельного эпектрического сопро, тивпения судят по напряжению на выходе преобразоватепя 11.Наибопеебпизок к предлагаемому-способ измерения удепьного эпектрического сопроти пения эпектропроводяших матвихревым накпадным преобраз и ,чаюшийся в том, что в материале возбуждают вихревые токи и измеряют ЭДС (2,Всем этим способам присуще уменьшение точности на краях диапазона измерений, Это происходит потому, что зависимость между напряжением па выходе функциональных преобразоватепей и удепьным электрическим сопротивпением непинейна. Известные способы не позволяют также выпопнять измерения в широком интервапе значений, так как дпя этого необходимо изменение режима намагничивания, коэффициентов преобразования и параметров намагничиваюшей системы.Цель изобретения - повышение точности и расширение предепов измерения,остигается эта цепь тем, что вихревые601634 Магнит вращается над поверхностьюпластины с угловой скоростью с 0 а катушкаостается неподвижной. При вращении магнита в катушке наводится переменная ЭДС 5 частота которой равна и, ЭДС, наведеннаяв катушке, пропорциональна тангенцнальнойсоставляющей магнитного поля. Эта ЭДСчерез усипитель 5 подается на фазометр 6,Сюда же через фазовращатепь 7 подается 10 опорный сигнап с частотой ю и неизменнойфазой. 15 о 14где б- удепьная электрическая проводимость,й -скорость движения магнитных сипоо20вых иний;1,- гпубина проникновения магнитногополя в материал;С- скорость света,Из формулы видно что н 5 и, соответ-.)й25ственно, искривление магнитных силовыхлиний прямо пропорционапьны удельное ьнойэлектрической проводимости. Известно, чтоудепьное ппектрическое сопротивление обратно пропорционально удепьной эпектрической проводимости. Так как магнитные силовые пинии совершают врашатепьное движение, то искривление их можно характеризовать как отставание во времени, Следоатепьно, в чувствитепьном ппементе, регистрирующем тангенциапьную составляющую,фазы ЭДС, наведенной в воздухе и на поверхности материала, различны. На поверхности материапа фаза ЭДС отстает,и этоотставание прямо пропорционапьн у депьнойэпектрической проводимости и обратно пропорционапьно удепьному электрическому сопротив пению,На фиг, 1 изображено устройство дпя измерения предлагаемым спо, фособом на фиг,2- конфигурация магнитных сиповых линий в воздухе (фиг.(ф, 2 а) и на поверхности материала (фиг. 2 б).50 и совершают врашатепьное движение вокругоси, перпендикупярной этой поверхности.Сиповые пинии магнитного попя проникаютв материал и, пересекая различные егоучастки, наводят ЭДС, Появление ЭДС приводит к возникновению вихревых токов. Сами токи направлены таким образом, чтополе, образованное ими, стремится скомпенсировать намагничивающее попе. Крометого, электропроводный материап стремится уменьшить скорость вращения попя иискривляет магнитные силовые линии. Искривпение магнитных пиний зависит от магнитного чиспа Рейнопьдса Постоянный магнит 1 установповпен с зазором на пластину из эпектропроводящегоматериала 2. Измерительная катушка 3распопожена между попюсамами магнита. Ось4 катушки параппельна поверхности пластины. пектриЭ ческая часть измеритепьногофазометр устройства содержит усипитель 5, ф р6, фазоврашатепь 7 и функционапьный преобразоватепь 8 коэффициент передачи которого о ратноб пропорционален входной величине,Вращающийся магнит и катушка приподнимаются над поверхностью ппастины, Конфигурация магнитного поля в этом спучае показана на фиг, 2 а. Изменяя фазу опорного сигнала фазовращателем 7, добиваются нулевого показания фазометра 6. Затем магнит и катушку прибпижат к пластине. Конфигурация попя изменяется (фиг, 2 б), и сигнап на выходе фазометра становится пропорционапьным искривпению попя и удельной электрической проводимости. Функциональный преобразователь 8 .вырабатывает величину, обратную удельной электрической проводимости, т.е, сигнал на его выходе пропорционален удепьному электрическому сопротивлению пластины 2. Использование предпагаемого способа измерения удепьного электрического сопротивпения позволяет:- расширить предел измерения в 3-5 раза без изменения режимов и настройки- повысить покапьность измерений- повысить точность измерения бпагодаря сравнению удельного электрического сопротивпения материала с удельным эпектрическим сопротивпением воздуха и вспедствиелинейной зависимости сигнала на выходе от измеряемой величины;- упростить измерительное устройство. Формупа изобретения Способ измерения удельного электрического сопротивления эпектропроводяших материалов, заключающийся в возбужденииении ЭЦС в материапе вихревых токов, измерении Э наведенной этими токами,и опредепении искомого параметра, о т и и ч а ю ш и йс я тем, что с целью повышения точности и расширения предепов измерения, вихревые токи возбуждают посредством магнитного поля, вращающегося в плоскости, параппельной поверхности материапа, и измеряют разность фаз между ЭЦС хопостого хода в воздухе и ЭДС, пропорциональной танген601634 Составитель М. Криве дактор Б. федотов Техред М. Борисова Корректор Заказ 16 ЦНИИФилиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная циальной составляющей поля вихревых токов на поверхности материала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 5 1/6 Тираж 11 ПИ Государственного копо делам изобре 113035, Москва, Ж1, Авторское свидетельство СССР% 520504, 6 018 27/86, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР% 517858, 6 01 Й 27/86, 1976. 2 Подписноеитета Совета Министровений и открытийРаушская набд. 4/5