Устройство для измерения осесимметричных магнитных полей

(щ 479060 Союз Советских Социалистических РеспубликМИЗОБРЕТЕН ИЯ ТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ) Заявлено 13.12,73 (21) 1978088/18 51) М. Кл. б 01 г 33/02 присоединением заявкиГосударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 32) Приоритет -Опубликовано 30.07,75, Бюллетень2) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЪХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ Изобретение относится к области магнитных измерений.Известно устройство для определения силовых линий магнитного поля, включающее два соосно расположенных концентрических набора катушек с одинаковым числом витков, механизм перемещения вдоль оси системы с регистратором положения катушек, коммутационное устройство и измерительное устройство.Такое устройство позволяет находить силовые линии осесимметричных магнитных полей (исходя из условия сохранения постоянного магнитного потока вдоль заданной силовой линии) с помощью тонких концентричных катушек, вложенных одна в другую, подключаемых к измерительному прибору, Однако в ряде случаев при изучении магнитного поля требуется непосредственно измерять распределение радиальной компоненты индукции магнитного поля В, , осевой компоненты индукции магнитного поля В . и величины потока магнитной индукции Ч".Цель изобретения - повышение точности и чувствительности устройства.Это достигается тем, что каждый из двух наборов тонких вложенных одна в другую концентрических катушек с одинаковым числом витков выполнен двухрядным,На фиг. 1 показана схема устройства для измерения осесимметричных магнитных полей; на фиг, 2 - схема коммутации при измерении магнитного поля.Устройство содержит два двухрядных набора 1 и 2 катушек, установленных соосно, коммутаторы 3 и 4, соединенные электрически с этими наборами, движки 5 и 6 коммутаторов, соединяемые в каждой позиции с концами трех катушек каждого набора, переклю чатель 7, связанный электрически с движками коммутаторов, измерительный прибор 8, подключенный к движкам переключателя, внешнюю магнитную систему 9, являющуюся объектом измерений, и катушки 10 и 11 на боров, сосецвние в радиальном и Осевом направлениях.Устройство работает следующим образом.Один из одноименных концов всех катушек подвижного и неподвижного наборов 20 электрически соединяются между собой, Вторые концы связываются с клеммами коммутаторов 3 и 4, осуществляющих одновременный вызов трех соседних катушек обоих наборов.25 Концы вызванных катушек 10 и 11 соединяются с дополнительным переключателем 7, а через него - с измерительным прибором 8.При таком соединении к измерительному прибору может подключаться либо одна из зО катушек (для измерения величины потока3магнитной индукции) либо концы двух встречно включенных катушек (для измерения разности потоков, охватываемых контурами катушек).В .позиции лиловая линия переключателя 7 включаются две катушки из различных наборов 1 и 2, Подвижный набор перемещается при этом до тех пор, пока измерительный прибор 8 не зафиксирует отсутствие разности ЭДС, наводимых в катушках внешним магнитным полем, после чего регистрируются координаты точек одной и той же силовой линии,Для измерения величины магнитного потока первключатель 7 подключает к измерительному прибору 8 оба конца одной из катушек набора 1 или 2. Показания прибора в этом случае пропорциональны потоку Ч", охваченному контуром катушки, поскольку величина ЭДС, наводимой в тонкой кольцевой измерительной катушке при изменении полярности наматничивающего тока во внешней магнитной цепи пропорциональна потоку, охваченному контуром данной катушки,Для измерения величины осевой компоненты индукции переключатель 7 подключает к измерительному прибору 8 две соседние катушки одного набора, расположенные в одной плоскости, перпендикулярной к оси системы. Измерительный прибор 8 измеряет при этом в момент измерения полярности намагничивающего тока во внешней магнитной цепи разность потоков, охватываемых контурами катушек, пропорциональную осевой компоненте индукции, поскольку по определеАЧ"нию В,=, тде Ьг - раастовние по рангдиусу между центрами сечений соседних катушек (является константой прибора).Для измерения величины радиальной компоненты индукции переключатель 7 подключает к измерительному, прибору 8 концы двух идентичных катушек, расположенных одна над другой на одном радиусе. Измерительный прибор измеряет при этом разность потоков, пропорциональную радиальной компоненте индукции, поскольку по определениюЛЧВ,=, где Лг - расстояние по осиЛг 4790604между центрами соседних катушек (является константой прибора).Применение предложенного устройствапозволяет получать полную информацию об5 осесимметричных магнитных полях: измерятьмагнитный поток, распределение осевой и радиальной компонент индукции и определять силовые линии поля, производя одни лишь осевые перемещения дисков с набора мн измерительных катушек.Благодаря использованию кольцевых измерительных катушек, измеряющих магнитный поток по всей окружности, повышается чувствительность устройства, а это в свою 15 очередь дает возможность повысить точностьизмерений.Устройство позволяет проводить измерения поля непосредственно на рабочих установках или на их макетах без дополнитель ных механических приспособлений. Крометого, устройство отличается высокой точностью ориентировки измерительных катушек в осевом направлении благодаря большой установочной базе (диаметр наибольшей ка тушки набора), а также высокой точностьюопределения радиальной координаты точек измерения, так как радиусы катушек фнкоированы. Устройством можно измерять осесимметричные постоянные магнитные поля в зО системах с железом и без него, а такжепеременные магнитные поля при полном или частичном вытеснении поля из металлических деталей (эффект), производить оценку величины этого эффекта.35Предмет изобретения Устройство для измерения осесимметричпых магнитных полей, содержащее два соос но расположенных концентрических, наборакатушек с одинаковым числом витков, один из которых установлен неподвижно относительно исследуемой системы соосно с ней, а другой соединен с механизмом перемещения 45 вдоль оси системы и регистратором положения катушек, коммутационное устройство и измерительное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, каждый из двух наборов выполнен 50 двухрядным.479060 оставитель И Техред 3, Т шева енко ректо Изд.1653 И Государственного комит по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Рауаказ 7688 испо СССР НИИ МОТ, Загорский филиа Редактор Т. Рыбалова Тираж 902та Совета Мииистроий и открытийшская наб., д. 4/5