Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в неэлектропроводящих средах

(19) Ш),(50 4 С 01 М 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН кторско-теого ФизикоАН УССРрименко етельство СССР Я 27/90, 1980, ОПРЕДЕЛЕНИЯ С ТНЫХ ЧАСТИЦ В сится к конттехнике и може ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н Д Т 0 РНО , СВИДТЛСТ(71) Специальное констрнологическое бюро Донецтехнического института(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯДЕРЖАНИЯ ФЕРРОИАГНИНЕЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ СРЕ(57) Изобретение отнорольно-измерительной быть использовано для измерения содержания элементов износа в смазочных материалах при диагностикетехнического состояния машин и механизмов. Устройство позволяет ловы",сить точность измерений, для чегоиспользуются предварительная компенсация сигнала разбаланса преобразователя с помощью магнитного шунта 15и окончательная компенсация с помощью источника компенсирующего напряжения, выполненного в виде последовательно соединенных интегратора11 и размыкателя 12, при этом размыкатель 12 закреплен на магнитопроводе в его рабочем зазоре. 1 з.п. ф-лы ЯИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения содержания элементов износа в смазочных материалах при диагностике технического состояния машин и меха" низмов.Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения взаимной 10 компенсации сигналов измерительной и эталонной обмоток из-эа влияния гарМонических составляющих сигнала, обусловленных нелинейностью преобразователя. 15На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - преобразователь, продольный разрез.Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в неэлек тропроводящих средах содержит последовательно соединенные генератор 1 гармонических колебаний, трансформаторный преобразователь 2 и блок 3 обработки информации. Трансформатор ный преобразователь 2 содержит возбуждающую обмотку 4, подключенную к выходу генератора 1, и измерительную обмотку 5. Измерительная обмотка 5, состоящая из двух последовательно согласно включенных секций, и аналогичная ей эталонная обмотка 6 вклю. чены встречно н соединены с блоквм.3 обработки информации, Блок 3 обработки информации включает последо" вательно соединенные усилитель 7 переменного тока, синхронный детектор 8, усилитель 7 переменного тока, усилитель 9 постоянного тока (УПТ) и регулируемый источник 10 компенсирующего напряжения. Регулируемый источник 10 компенсирующего напряжения включает интегратор 11, вход. которо-. го через размыкатель 12 соединен с выходом усилителя 9 постоянного тока,При этом размыкатель 12 закреплен на магнитопроводе 13 преобразователя 2 в его рабочем зазоре. Выход усилителя 9 постоянного тока подключен к индикаторному прибору 14.50 Преобразователь выполнен с Ф-образным магнитопроводом 13. На центральном стержне магнитопровода расположена возбуждающая обмотка 4, а на боковых стержнях, выполненных с рабочим и эталонным зазорами " измерительная обмотка 5 и эталонная обмотка 6,При этом напротив бокового стержня магнитопровода с эталонной обмоткой 5 установлен с возможностью перемещения магнитный шунт 15 из ферромагнитного материала.Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в неэлектропроводящих средах работает -следующим образом.В возбуждающую обмотку 4 преобразователя 2 подается переменный ток. Измерительная 5 и эталонная 6 обмотки включены встречно, поэтому на вход усилителя 7 переменного тока воздействует разностный сигнал с этих обмоток. В случае идентичности обмоток 5 и 6 и плеч магнитопровода 13 разностный сигнал равен нулю. На практике обмотки 5 и 6 и плечи магфнитопроводов 13 неидентичны. В устройстве предварительная их бащнсировка производится при помощи шунта 15 из ферромагнитного веществаперемещаемого относительно рабочего зазора магнито 1 тровода 13. Перемещая шунт 15, можно добиться частичной идентичности сигналов. обеих обмоток 5 и 6. Оставшийся несбалансированный сигнал очень мал. Он усиливается с помощью усилителя 7 переменного тока, преобразуется в постоянный при помощи синхронного детектора 8 и далее поступает на усилитель 9 постоянного тока для дополнительного усиления и отфильтрования сигнала возбуждающей частоты. На вход интегратора 11 через размыкатель 12 поступает сигнал с выхода усилителя 9 постоянного тока. Выходной сигнал интегратора 11 равен сигналу разбаланса, поступающему на вход усилителя 9. Любые изменения сигнала разбаланса, обусловленные как внешними воздействиями, так и внутренними факторами (разогрев, тепловое расширение элементов и узлов и т,д.) обрабатываются при помощи цепи компенсации.Благодаря тому, что сигнал с выхода интегратора 11 поступает на неин" вертирующий вход усилителя 9, а сигнал разбаланса - на инвертирующий вход, на выходе УПТ 9 будет поддерживаться нулевой сигнал.При введении в рабочий зазор маг-. нитопровода 13 ферромагнитного вещества появляется сигнал разбаланса за счет изменения магнитного сопро14290084позволяет повысить точность измерений. тивления этого плеча. При этом сигнал разбаланса пропорционален массе введенного ферромагнитного вещества. Этот полезный сигнал усиливают усилителем 7, с помощью детектора 8 преобразуют в сигнал постоянного тока, далее усиливают при помощи усилителя и подают на индикаторный прибор 14.При этом введенный образец, воздействуя на рычаг размыкателя 12, разрывает входную цепь интегратора 11, причем момент разрыва опережает момент входа исследуемой среды в зазор преобразователя 2, за счет большей постоянной цепи разряда интегратора 11 его выходной сигнал поддерживается такой величины, которую он имел в момент разрыва входной цепи и был равен остаточному сигналу разбаланса, поступающему на вход усилителя 9.После разрыва входной цепи интегратора 11 дальнейшие изменения входного сигнала, обусловленные введением среды, уже не компенсируются, а поступают на индикаторный прибор 14, показания которого пропорциональны полезному сигналу, а соответственно и массе ферромагнитного вещества. Процесс измерения длится ,3-5 с. Такое выполнение устройства позволяет существенно уменьшить влияние на выходной сигнал температурного и временного дрейфов и других паразитных сигналов, так как процесс измерения длится 3-5 с и система не успевает разбалансироваться, что 1 Формула изобретения5 1. Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в не электропроводящих средах, содержащее генератор, блок обработки информации, включающий усилитель постоянного тока и последовательно соединенные усилитель переменного тока и детектор, и трансформаторный преобразователь с Ф-образным магнитопроводом, на центральном стержне которого размещена подключенная к генератору возбуждающая обмотка, а на боковых стержнях, выполненных с рабочим и эталонным зазорами, размещены соответственно измерительная и эталонная обмотки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено источни ком компенсирующего напряжения, выполненным в виде последовательно сое диненных размыкателя и интегратора и включенным между выходом и первым1входом усилителя постоянного тока, второй вход которого соедийен с выходом детектора, вход которого через усилитель переменного тока.пбдключен к выходам измерительной и эталонной обмоток, а размыкатель закреплен на магнитопроводе в его рабочем зазоре. 12. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено магнитным шунтом, установленным в зоне рабочегд зазора преобразователя 40с возможностью перемещения относи. тельно него..Составитель И.Рекунова техред А.КРавчук коРРектоР Р.рещетннк Редактор С.Пекарь Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖР Раушская наб., д, 4/5