Температурный пермеаметр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 6 01 В 33/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А.феКугаевский и А.Б.Лукашенок Рижский Краснознаменный институт инженеровгражданской авиации им.Ленинского комсомола(54) ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПЕРМЕАМЕТР 20 Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для измерений магнитных характеристик ферромагнетиков, в частности температурных коэффициентов магнитной проницаемости и угла магнитных потерь.Известен температурный пермеаметр, который содержит корпус, пер" вичный сердечник, внутренний стержень и соединительные элементыйпричем с целью обеспечения возможности измерений магнитных характеристик ферромагнетиков в диапазоне положительных температур, в конструкции предусмотрена печь-нагреватель испытуемого образца и система термостатирования корпуса, первичного сердечника и внутреннего стержня пермеаметра (1).Достоинством этого пермеаметра является возможность осуществления с его помощью измерений температурных магнитных характеристик ферромагнетиков., хотя и за счет некоторого усложнения конструкции.Его существенный недостатокнизкая точность измерения температурных магнитных характеристик ферромагнетиков, главным образом по причине несовершенства испольЭуембго принципа нагрева испытуемых образцов, аименно путем конвенционной передачиим тепла от печи-нагревателя. Наиболее близким по технической сущности является температурный пермеаметр для испытаний ферромагнетиков, содержащий первичную обмотку, состоящую из двух идентичных половин, каждая иэ которых намотана на соответствующий сердечник, и вторичную обмотку в виде короткоэамкнутого на концах коаксиального цилиндра, являющегося одновременно корпусом и образованного двумя механически сопряженными односторонне коротко- замкнутыми коаксиальными частями, каждая из которых включает соответствующие части .наружного и внутреннего электродов коаксиального цилиндра, половины первичной обмотки размещены соосно на соответствующей части внутреннего электрода коаксиального цилиндра и симметрично относительно места расположения испытуемого образца в измерительном контейнере, систему теромостатирования первичной обмотки и корпуса, нагревательный элемент (2.О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6065 Недостаток устройства заключается в его невысокой точности.,Цель устройства - повышение точности измерений, Для достижейия цели температурный пермеаметр,содержащий первичную обмотку в виде двухидентичных половин, каждая из которых размещена на соответствующемсердечнике, вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиальногоцилиндра, состоящего из двух полуцилиндров, каждый из которых имеетнаружный и внутренний электроды,измерительную камеру, систему термостатирования и нагревательный элемент, снабжен экраном, закрепленнымна внутреннем электроде цилиндра свозможностью соосного с ним продольного смещения, а нагревательный элемент выполнен, в виде индуктора, раз"мещенного на внутреннем электроде.На фиг. 1 показан температурныйпермеаметр, принципиальный конструктивный вид; на фиг, 2 - сечение А-Ана фиг. 1,Температурный пермеаметр содержитпервичную обмотку, состоящую из двухполовин 1 и 2, каждая из которых намотана на соответствующий сердечник3 и 4 тороидальной формы из магнитного материала, и вторичную обмоткув виде короткозамкнутого на концахкоаксиального цилиндра, являющегосяодновременно корпсом и образованного двумя механически сопряженнымиодностороннекороткозамкнутыми коаксиальными частями, имеющими соответствующие наружные электроды 5 и б ивнутренние электроды 7 и 8, индуктор9 с обмоткой в виде полого цилиндра,расположенной в нише на внутреннемэлектроде 8. Середина внутреннегопространства пермеаметра образуетизмерительный контейнер 10, кудасоосно помещается испытуемый Ферромагнитный образец 11, в частноститороидальной формы, симметрично поотношению к индуктору 9. Половины 1и 2 первичной обмотки теплоизолировавы от измерительного контейнера 10посредством шайб 12 и 13 иэ диэлектрического материала., например изФторопласта. Кроме того, в конструкции пермеаметра имеется подвижныйсоосный электромагнитный экран 14,сочлененный через боковую прорезь(щель) во внутреннем электроде 7 соштоком 15. Система термостатированиявключает рубашку 1 б в наружных электродах 5 и б, а также продольныйканал 17 во внутренних электродах 7и 8, по. которым циркулирует проточ"ная вода., Для измерения температурыиспытуемого образца 11 в наружномэлектроде б предусмотрено окно 18,через которое в измерительный контейнер 10 помещается термочувствнтельный элемент, например термопара (на черт не показано) .Между механически сопряженными частями коаксиального цилиндра имеются соотвествующие гидроуплотнители ( на черт. не показано) .Половины 1 и 2 первичной обмотки пермеаметра имеют раздельные выводы (1 = 1) и (1 = 2), (2= 1) и (2 = 2) и могут соединяться как согласно, та( и встречно, а вместе включаются в цепь измерительного прибора, например серийного куметра. Цепь индуктотермического нагревателя через реостат 19 подключена к соответствующему возбуждающему генератору ( на черт. не показан), Электрическая коммутация отдельных элементов конструкциипермеаметра с внешними устройствами изображена на фиг. 1 условно. На практике ее целесообразно осуществлять посредством изолированных выводов через продольный канал 17,чтобы не вызывать негативного искажения равномерности электромагнитного поля в измерительном контейнере.Работа температурного пермеаметра для испытаний ферромагнетиков осуществляется следующим образом,Испытуемый ферромагнитный образец 11 помешается симметрично в измерительный контейнер 10 пермеаметра.Первоначально экран 14 с помощьюштока 15 смещается, в частности вкрайнее верхнее положение, и от соответствующего генератора запитывается электрическая цепь индуктора 9. За счет высокочастотных вихревых токов, наводимых в .испытуемом образце 11, осуществляется его объемный (глубинный) нагрев до нужной температуры, величина которой Фиксируется с помощью термочувствительного элемента. После достижения .требуемого температурного уровня, для устранения нежелательного явления подмагничивания испытуемого образца токами индуктора, с помощью реостата 19 производится плавное уменьшение сигнала возбуждающего генератора до нуля ( при необходимости эта процедура может быть проведена многократно), в результате чего при обеспечении заданной температуры испытуемому образцу, собственные его магнитные свойства остаются неподвижными каким-либо искажающим последствиям после нагрева.После этого экран 14 опускается в среднюю часть измерительного контейнера 10 таким образом, что закрывает собой индуктор 9, изолируя в электромагнитном.отношении его короткозамкнутые витки от измерительного контейнера, так как образуетпри этом вместе с внутренними электродами 7 и 8 единый электропроводный поверхностный переход, не искажающий характер поля.25 Формула изобретения Температурный пермеаметр, содержащий первичнуф обмотку в виде двух 30 идентичных половин, каждая из которых размещена на соответствующем.сердечнике, вторичную обмотку ввидекороткозамкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из двух полуци линдров, каждый из которых имеет наружный и внутренний электроды, измерительную . камеру, систему термостатирования и нагревательный элемент,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 40 с целью повышения точности измерений,.он.снабжен экраном, закрепленным навнутреннем электроде цилиндра с возможностью соосного с ним продольногосмещения, а нагревательный элемент 45 выполнен в виде индуктора, размещенного на внутреннем электроде. Температурные магнитные характеристики испытуемого ферромагнитногообразца 11 измеряются с помощью куметра,причем предварительно половины 1 и 2 первичной обмотки пермеаметра соединяются встречно. Это равносильно отсутствию испытуемого образца в измерительном контейнереввиду взаимной компенсации в нем составляющих электромагнитного поля,наводимых отдельными половинами 1 и2 первичной обмотки пермеаметра исоздается искусственным путем безкакого-либо механического внедренияв конструкцию пермеаметра. Получае;.мые при этом на куметре в моментрезонанса соответствующие составляю-.щие полного сопротивления, характеризуют собственные показатели конструкции пармеаметра, в том числе взависимости от заданной температуры,,которые учитываются при начальнойнастройке измерительного прибора.Затем половины 1 и 2 первичной обмотки пермеаметра соединяются сог- .ласно и измеряются истинные тейпературные магнитные характеристикииспытуемого ферромагнитного образца 11.Таким, образом, в процессе измерения магнитных характеристик ферромагнетиков при каждом конкретномзначении температуры можно выделитьследующие этапы.Нагрев испытуемого образца вэкран 14 поднят ( положение 20 штока15), индуктор включен. После достижения нужной температуры производится быстрое размагничивание образца.Измерение магнитных характеристикс предварительной коррекцией собственных параметров пермеаметра - экран 14 опущен ( положение 21 штока15), индуктор выключен,За счет селективного принципа действия используемого индуктора достигается равномерный глубинный прогревиспытуемого образца во всем объеме,что обеспечивает высокую точностьизмерения его температурных магнитных характеристик и тем самым повышенную доверительность получаемыхрезультатов, в связи с максимальнымприближением условий измерений к режимам реальной работы ферромагнитныхматериалов. По сравнению с известными, предлагаемый температурный параметр,в силу своих названных достоинств,об" ладает технико-экономической эффективностью и актуален для современных 5 задач магнитометрической техники,испытывающей острую потребность в соответствующих совершенных средствах для комплексного исследования магнитных характеристик ферромагнитных ма- )0 териалов, получивших широкое применение в самых различных современных электронных приборах. Поэтому, ввиду масштабности использования подобных устройств, польза предлагаемого температурного пермеаметра для народного хозяйства страны очевидна, в частности не только в областях занимающихся созданием ферромагнитных материалов с новыми свойствами, но и в конкретных производственных подразделениях при контрольно -поверочных и приемосдаточных испытаниях кондиционности и выпускаемых ферромагнетиков,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 168376, кл, 6 01 К 33/12, 1963.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2889643/18-21,кл. С 01 В 33/12, 06,0380.922672 витель.Тарнопольскаяд С.Мигунова. Корректо СоКоэориз Те оши едак Заказ 2575/60 Тираж 719 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открытиПодписноеСССР илиал ППП Патент г.ужгород, ул,Проектная,4