Устройство для измерения напряженностимагнитного поля

(51) М. Кл.з б 01 К 33/02 Гееударетееллнл кенитет Опубликовано 30.05.81. Бюллетень20Дата опубликования описания 05.06.81по делан изебретейв и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЕННОСТИ Изобретение относится к магнитопорошковой дефектоскопии, а также может быть использовано в других обАастях техники для измерения напряженности магнитных полей, в соленоидах, электромагнитах, полей вокруг проводников с токами и т.д.Известно устройство для измерения магнитных полей, содержащее магнитопровод, стрелку, рамку с током, принцип работы которого основан на взаимодействии поля в зазоре магнитопровода, намагничиваемого измеряемым полем; и поля подвижного элемента 1Недостаток известного устройства - низкая точность измерения.Наиболее близким к предлагаемому является устройствосодержащее корпус, магнитную стрелку, установленную в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси, пружину, связанную с магнитной стрелкой, и измерительную шкалу 2.Однако это устройство характеризуется низкой точностью измерения и, кроме того, нелинейностью шкалы, максимальное значение напряженности измеряемого поля не может превышать коэрцитивную силу материала стрелки. Устройство может быть использовано для измерения только напряженности постоянных полей.Цель изобретения - повышение точностиизмерения.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для измерения напряженности магнитного поля, содержащем корпус, магнитную стрелку, установленную в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси, пружину, связанную с магнитной стрелкой, и измерительную шкалу, измерительная шкащ ла установлена с возможностью вращениявокруг оси магнитной стрелки и соединена с пружиной.На чертеже изображена конструкцияпредлагаемого устройства для измерения напряженности магнитного поля и схема 15 сил, действующих на магнитную стрелку.Устройство содержит магнитную стрелку 1 из магнитомягкого материала, надетую на ось 2 и закрепленную на ней неподвижно, ось 2 установлена на опоре 3 в корпусе 4.устройства. измерительную шкалу 5, выполненную в виде круга, которая может вращаться в корпусе 4 устройства, причем ось ее вращения совпадает с осью вращения магнитной стрелки 1; пружину 6, один834628 Формула изобретения конец которой присоединен к оси 2, а второй через поводок 7 - к измерительной шкале 5, ведомую стрелку 8, укрепленную соосно с магнитной стрелкой 1,Устройство работает следующим образом, Устройство располатают в магнитном поле так, чтобы. магнитная стрелка 1 была направлена по вектору К и стояла на нулевом делении измерительной шкалы 5, которую по стрелке 10, увеличивая момент пружины и удаляя нулевое деление шкалы от конца магнитной стрелки, при этом магнитная стрелка 1 поворачивается, образуя уголь, Вместе с магнитной стрелкой по измерительной шкале 5 перемешается ведомая стрелка 8, свободно сидящая на одной осй с магнитной стрелкой. При достижении угла 4, несколько большего 45, магнитный момент уменьшается причем МеМцгде М- момент пружины. Под действием отрицательного приращения момента -4 М = Мап- -М. магнитная стрелка 1 резко возвращается к нулевому делению измерительной шкалы 5 (магнитн .я стрелка догонит нулевое деление шкалы). Ведомая стрелка 8 указывает напряженность измеряемого поля (максимальное пер"мещение магнитной стрелки по измерительной шкале). Скачкообразное возвращение магнитной стрелки 1 к нулевому положению всегда происходит при е(= 45 независимо от напряженности измеряемого поля, Угол же поворота измерительной шкалы 5 относительно магнитной стрелки 1 зависит только от напряженности измеряемого поля.Это объясняется следующим. Магнитная стрелка 1 пружиной 6 в отсутствии поля удерживается на нулевом делении шкалы. При включении поля, например, между полюсами М и 5 электромагнита, магнитная стрелка стремится установиться вдоль магнитных силовых линий поля (по вектору й под действием магнитного момента Мала, создаваемого силами Р, действую.- шими на плечо ав. Мют = Гав -- Р 21 з 1 п 4, И где 21 - длина магнитной стрелки;а( угол между продольной осью магнитной стрелки и вектором Н. 4Силы Г, действующие на магнитную стрелку, являются переменными величинами зависящими от угла 4. Р= тНсоз 4, (4 5гдето - магнитные заряды магнитной стрелки;Н - напряженность магнитного поля.Магнитный момент с учетом формул 1и 2 имеет вид10 М= 2 Ь 1 п 4 вНсоза= 6 пНз 1 п 2 ЙИз формулы 3 видно, что магнитный момент пропорционален Н (гп и 6 в величины постоянные; т = сопз 1, так как магнитомягкий материал магнитной стрелки уже при небольших Н входит в состояние магнитного насыщения) и имеет максимальное значение при е= 45, а з 1 п 2 С= 1,Так как магнитный момент является чет ной функцией. напряженности поля, то предлагаемое устройство может быть использовано также для измерения напряженности переменных полей.Применение предлагаемого устройства 25дает возможность повысить качество магнитопорошкового контроля, исключить случаи пропуска в эксплуатацию дефектных деталей машин ответственного назначения (летательные аппараты, энергетические машины и т.д.).30 Устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее корпус, магнитную стрелку, установленную в корпусе сЗ 5 возможностью вращения вокруг своей оси,пружину, связанную с магнитной стрелкой,и измерительную шкалу, отличающееся тем,что, с целью повышения точности измерения,измерительная шкала установлена с возвращения вокруг оси магнитной стрелки и40 соединена с пружиной,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авиация и космонавтика, 1964,9,с. 76.45 2. Элементарный курс физики. Под редГ. С. Ландсберга, т. 11, М., Наука, 1973.с. 313.Бутяг Составитель Л. ВТехРед А, БойкасТираж 732ВНИИПИ Государственного к113035по делам изобретенийМосква, Ж - 35, Ра шсилиал ППП Патент . Уэ, г. жгород Редактор К. ЛембаЗаказ 4048/72 ронинаКорректорПодписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/