Способ определения пространственных составляющих амплитуды вектора напряженности магнитного поля вблизи массивных проводников

)5 Г. 01 Б. 3 У 02 АНИЕ ИЗОБРЕТ И 1 т М -"-:Р-РЦ Е " :; . : . "Ф Л .: .ф квота ктной сва рки. Цель - повьше гиеточности определенил, Эта цель достигается одновременныии заиераииуровня напряжения в иомент дос гижения максимального значения наконденсаторе, нагружающеи измерительную индукционную катушку, явллющуюсл преобразователеи магнитногополл и ориентируемую относительноконтура машины в зоне обслуживания,и времени достиженил напряжением наэтом конденсаторе максимума, Величина напряженности определяется израсчетного соотношения и являетслФункцией постоянной измерительнойкатушки, ее индуктивности и активного сопротивленил, величины емкости, нагружающей катушку, расчетной величины максимального напряжения на емкости, отнесенной кпроизведению максимального токасварочного контура и взаимной индуктивности измерительной катушкии контура а также постоянной времени или частоты собственных колебаний тока сварочного контура. 1 ил,1. ших величин, и контактной сва одноФазной сет трех-, шестифа рочного тока,денсаторных, в частности, машии с питанием отпеременного тока,ыи выпряилением с бре ение от наго по но приполей и сного о их элек лектричы, по к токи о нию магнит использова магнитных зон безопа нологическ держащих э токоподвод импульсные ва Цель изобретения - повышение точти определения. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и тех"нологический институт электросварочного оборудования и Харьковский науч"но-исследовательский институт гигиенытруда и проФзаболеваний(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ АМПЛИТУДЫ ВЕК"ТОРА НАПРЯГ.ЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯВБЛИЗИ МАССИВНЫХ ПРОВОДНИКОВ(57) Изобретение относится к магнитометрии и предназначено для определения импульсных иагнитных полей однофазных, конденсаторных, низкочастотных машин с выпрямлением сварочноготока вблизи рабочих иест сварщиков,обслуживающих зто .оборудование для носитсл к измереля и может быть оценке параметров определении границ бслуживания техтроустановок, соеские.контуры и оторым протекают тносительно больнизкочастотных и конНа чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ измерения пространственных составляющих амплитуды вектора напряженности магнитного поля.Устройство, реализующее способ, состоит из рабочей измерительной ка. тушки 1, управляемого переключателя 2, зарядного конденсатора 3, регистрирующего прибора 1, синхронизирующей катушки 5 и счетчика 6 тактовых импульсов стабильной длительностиУстройство работает следующим образом. 15Перед началом измерений неподвижно устанавливаются вблизи силового контура установки синхронизирующая 5 и рабочая измерительная катушка 1, а затем производится ряд включений установки при различных уставках выдержки времени на счетчике 6 числа тактовых импульсов стабильной дли тельности, При этом для любой уставки счетчика 6 ЭДС измерительной ка тушки 1 через замкнутую цепь управляемого переключателя 2 подключается на нагрузочный зарядный конденсатор 3. По истечении установленного числатактовых импульсов на управляемый Зо переключатель 2 поступает сигнал,по которому происходит отключение нормально замкнутой цепи и конденсатора 3 от измерительной катушки 1 иподключение ее через нормально открытую цепь к регистрирующему прибору Й, При неизменном положении измерительной катушки 1 подбором числатактовых импульсов добиваются получения максимального отклонения ре Огистрирующего прибора, Этому интер"валу времени т.соответствует определенная постоянная Кн для конкретной установки, которая сохраняетсвою величину при помещении измерительной катушки с любой ориентацией в любую точку пространства, окружающего контур этой установки, вовремя проведения измерения составляющих амплитуды вектора напряженности магнитного поля. После снятияпоказания регистрирующего приборауправляемый переключатель переводитсяв исходное состояние.При любой ориентации оси катушки 1в пространстве относительно силово 55го контура и на любом расстоянии отнего ЭЯС катушки, пропорциональнойпроизводной тока силового контураопределяется произведением коэициента взаимной индукции М катушки и контура и производной тока контуркра "-"-. Сам ток контураможносгк(2),М 1= Р,НЯЫ где Б - средняя площадь одноговитка измерительной катушки,И - число витков измерительнойкатушки,111, = 1 Ф 10- магнитная посто-янная. Таким образом, для определенной измерительной катушки 1 с известным числом витков и геометрическими размерами, с измеренными параметрами индуктивности 1 собственного сопро- . тивления совместно с добавочным внешним сопротивлением г, при известной емкости нагрузочного конденса" тора С можно связать расчетное о(11) и измееннуюГ Цс 1М 1 расц,макс: ,его величину в тот же момент времени о("Сиза вакс 1) с искомой измеоряемой величиной составляющей вектора напряженности магнитного поля Н по оси измерительной катушки 1 в точке ее размещения Бс им макс 1 СН -(3) Ос Й 1 .3 раса. ма кс В то Для оборудования с выпрямлением тока расчетная величина (относительного) напряжения на конденсаторе может быть определена из выражения рассматривать как нарастающую с постоянной времениэкспоненту без учета пульсацийл(1 - 1) (1), причем 1 - установившийся ток при с ) 5 ьк.Ток заряда и напряжение на конденсаторе содержит постоянный сомножитель И 1 т,е. полный магнитный поток, сцепляющийся со всеми витками измерительной катушки и обусловленный током силового контура при условии его установления го мере нарастания, безотносительно к текущему рассматриваемому моменту времейигде введены следующие обозначения 1 Я = --1.С(5) т2 Р =1.,(6) Ъ= -Р +./Р -ы 7) Во всех реально существующих электроустановках с выпрямлением постоянная времени силового контуралежит в пределахФ: 0,001 - 0,1 с,причем длительность протекания токас,1 практически всегда превышаетц5 клПо мере нарастания тока в контуреабсолютное приращение тока в единицувремени снижается и ЭРС измерительнойкатушки падает, а напряжение на нагрузочном конденсаторе, начиная с определенного значения времени г,прекращает свой рост и он начинает разряжаться, Очевидно, что измерение напряжения на конденсаторе удобнее всего производить в момент достижения им этого максимума и Фиксировать момент времени его достижения.Вычисления мгновенных знацений относительного напряжения на конденсаторе по (4) производится при9 к = сопят во всем диапазоне возможных изменений этих постоянных времени сварочного контура машин, Время достижения этим напрянением максимума с зависит от величинык , а4сама величина максимального отно ГБа Ч сительного напряжения 111 М макс 11 м также является Функцией постоянной 2 , Поэтому постоянная регистрирующего прибора Г зависит от постоянной ьк, или, что то же самое, для каждой конкретной электроустановки от времени т.м"с нэм. макс,На ВЫИ 1 м асч,мцксГгде Я - средняя эквивалентная площадь одного витка рабочейизмерительной катушки магнитометрического преобразователя,Г - число ее витков,(Ьс - магнитная постоянная,чс изб, иакс 1+ - измеренная величинаммаксимального напряжения нанагрузоцном конденсаторе,с 1 с 1относительнаяР 1 м дОО мО ксф,мрасчетная величина максимального напряжения на нагрузочном конденсаторе;М - взаимная индуктивность силового токового контура и ориентированной относительнонего рабочей измерительнойкатушки;- установившийся ток силовомго контура или амплитудаимпульса . Способ определения пространственных составляющих амплитуды вектора напряженности магнитного поля вблизи массивных проводников путем воздействия неповторяющихся импульсов тока на индукционный магнитометрический преобразователь, нагруженный конденсатором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, цто, с целью повышения точности определения, измеряют максимальное значение напряжения на 20 конденсаторе и время от начала прохождения импульса тока до достижения напряжением этого максимального знацения и определяют величину пространственной составляющей амплитуды век тора напряженности Н из соотношения175861 чСоставитель Л,Устинова Редактор И,Сегляник Техред И.МоргенталКорректор А.ДолиничЗаказ 2999 Тираж 4,50 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно"издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101