Пермеаметр

СООЭ СОВЕТСНИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИК.8010951 33/ сти и ССР0- начальная ощадт попереч сердечник, ного сеченпри о =О. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Рижский Краснознаменный итут инженеров гражданской авиаим. Ленинского комсомола(56) 1. Авторское свидетельствпо заявке 9 3260805/18-21,кл. С 01 К 33/12, 17.03.81.2. Авторское свидетельство СУ 898359, кл. С 01 К 33/12, 19(54)(57) ПЕРМЕАМЕТР, содержащий первичную обмотку, состоящую из двухполовин, размещенных на тороидальном сердечнике из ферромагнитногоматериала, вторичную обмотку в видезамкнутого коаксиального цилиндра снаружным и внутренним электродами,соосно которым размещен тороидальный сердечник, и поворотный стол,установленный на внутреннем электроде с возможностью вращательногодвижения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены фиксатор образца, коническая пружина и пружинный стопор, фиксатор образца выполнен в виде П-образной пластины, сочлененной с конической втулкой посредством цилиндрической пружины, поворотный стол выполнен в виде диска с четырьмя зубцами на .его боковой грани на взаимно перпендикулярных диаметрах, пружинный стопор закреплен на наружном электроде коаксиального цилиндра, а его шток сопряжен с боковой гранью поворотного стола, сочлененного с внутренним электродом через коническую пружину, расположенную соосно с внутренним электродом, при этом П-образная пластина размещена с возможностью воз- Е вратно-поступательного движения вдоль внутреннего электрода, ось симметрии которого совпадает с осями симметрии П-образной пластины, цилиндрической пружины и конической втулки, а площадь поперечного сечения сердечника определяется следующим выражением:Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пермеаметр, содержащий первичную обмотку,состоящую из двух половин, размещенных на тороидальных сердечниках из ферромагнитного материала, и вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра, выполненного издвух коаксиальных полуцилиндров с 45 наружными и внутренними электродами,при этом половины первичной обмотки расположены соосно с внутреннимэлектродом соответствующего коаксиального полуцилиндра, кроме того, внего введены отсчетный блок, шток,поворотный стол, выполненный в видедиска с цилиндрической ступицей испиральным пазом на ее внутреннейповерхности и закрепленный на внут 50 ренних электродах коаксиальных полуцилиндров с возможностью вращательного движения, на одном конце штоказакрепздедд радиальный палец, сочлеИзобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для измерения магнитных характеристик высокочастотных ферромагнетиков в форме тора (или кольца), 5 в частности при исследовании круговой несимметрии (неидентичности) их свойств, являющейся важным качественным показателем.Известен пермеаметр, содержащий первичную обмотку, размещенную на тороидальном сердечнике, установленном соосно внутри коаксиального цилиндра с короткозамыкателем, при этом коаксиальный цилиндр выполнен 15 в виде четырех одноквадрантных идентичных элементов, размещенных попарно симметрично относительно оси цилиндра и изолированных друг от друга дополнительно введенными П-об разными прокладками из диэлектрического материала, а короткозамыкатель выполнен в виде одноквадрантного актора диска, расположенного с возможностью вращательного движения относительно оси цилиндра Г 1 3.Недостатками известного пермеаметра являются малая чувствительность измерений ввиду низкого коэффициента трансформации,и низкая точность З 0 измерений из-за нестабильности переходных сопротивлений в местах дискретного подвижного контакта короткозамь 1 кателя с одноквадрантными элементами коаксиального цилиндра. 35 ненный со спиральным пазом цилиндрической ступицы и расположенный в продольной прорези, выполненной в боковой поверхности внутренних электродов, а на другом конце штока размещен указатель отсчетного блока, шкалакоторого неподвижно закреплена наверхнем коаксиальном полуцилиндре,при этом во внутренних электродахкоаксиальных цилиндров выполненсквозной канал, в котором размещеншток д 21,Недостатками данного пермеаметраявляются малая чувствительность измерений из-за того, что проявлениеизмеряемых магнитных характеристикимеет интегральный характер для всего образца ферромагнетика, и низкаяточность измерений за счет практической неидентичности электромагнитных систем половин первичной обмотки, что не обеспечивает полнойкомпенсации их действия при встречном включении.Цель изобретения - повышениечувствительности.Указанная цель достигается тем,что в пермеаметр, содержащий первичную обмотку, состоящую из двух половин, размещенных на тороидальном сердечнике из ферромагнитного материала, вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра с наружным и внутренним электродами,соосно которым размещен тороидальный сердечник, и поворотный стол,установленный на внутреннем электроде с возможностью вращательного движения, введены фиксатор образца,коническая пружина и пружинный стопор, фиксатор образца выполнен в виде П-образной пластины, сочлененнойс конической втулкой посредствомцилиндрической пружины, поворотныйстол выполнен в виде диска с четырьмя зубцами на его боковой грани навзаимно перпендикулярных диаметрах,пружинный стопор закреплен на наружном электроде коаксиального цилиндра, а его шток сопряжен с боковойгранью поворотного стола, сочлененного с внутренним электродом черезконическую пружину, расположенную соосно с внутренним электродом, приэтом П-образная пластина размещенас возможностью возвратно-поступательного движения вдоль внутреннегоэлектрода, ось симметрии которогосовпадает с осями симметрии Н-об20 з 1095 разной пластины, цилиндрической пружины и конической втулки, а площадь поперечного сечения сердечника определяется следующим выражением:5 з 5 1 Кс.) 5 угловая координата сечения,коэффициент пропорциональности5 - начальная площадь поперечо 1 Оного сечения сердечника прис= О.На фиг, 1 показан принципиальныйвид конструкции пермеаметра, продольный осевой разрез; на фиг. 2 -сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и154 - проекции сердечника первичнойобмотки,Пермеаметр содержит первичную обмотку 1, выполненную из двух идентичных половин 2 и 3 и размещеннуюна тороидальном сердечнике 4 из ферромагнитного материала, вторичнуюобмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра с наружным 5 и внут 25ренним 6 электродами, а также с корот.коэамыкающей их крышкой 7, поворотный стол 8 для испытуемого образца 9тороидального ферромагнетика, установленный на неподвижной втулке 10на внутреннем электроде 6 с возможностью вращательного движения,Сердечник 4 первичной обмотки расположен соосно внутри коаксиальногоцилиндра и выполнен в виде прямоготороида с линейно вкруговую изменяющейся площадью поперечного сечения.Поворотный стол 8 выполнен в видедиска с зубцами на боковой грани,расположенными один относительно другого с дискретным угловым шагом в90, сочленен с внутренним электро. -дом 6 через (спиральную) коническуюпружину 11 и имеет возможность дискретной фиксации положения вращательного движения с помощью пружинного стопора 12, который укреплен нанаружном электроде 5 коаксиальногоцилиндра и включает шток 13, сопря"женный с боковой гранью поворотногостола 8, и пружину 14. 50Поворотный стол 8 снабжен фиксатором испытуемого образца 9 в видеП-образной пластины 15 с цилиндрической пружиной 16 с (центрирующей) конической втулкой 17, при этом пластина 15 размещена соосно-подвижнона внутреннем электроде 6. Кроме того,поверхность стола 8 выполнена шеро 118 1,ховатой. Концы П-образной пластины 15 имеют буртики, сочленяющиеся ссоответствующими канавками в диаметрально противоположных стойках поворотного стола 8. Для исключения нарушений квазистационарности магнитного поля внутри пермеаметра его элементы - стол 8, втулка-подпятник 9, пружина 11, шток 13, пластина 15, пружина 16, втулка 17 - выполнены иэ диэлектрического материала, например из фторопласта.Половины 2 и 3 первичной обмотки 1 могут быть электрически скоммутированы как согласно, так и встречно и подключаются к входу измерительного прибора, например серийного измерителя добротности - куметра.Работа пермеаметра осуществляется следующим образом.В основу его действия положен принцип высокочастотного трансформирования полного сопротивления испытуемого образца 9 ферромагнетика, измеряемого с помощью куметра,Перед началом измерений испытуемый образец 9 ферромагнетика помещается соосно на поворотный стол 8 ификсируется на нем посредством Побразной пластины 15, поджимающейобразец через пружину 16 и втулку 17к поверхности поворотного стола,После этого производится принудительное угловое вращение (направление обозначено стрелкой на фиг. 2) поворотного стола 8 с образцом 9 иа 360 относительно исходного положеония, т,е. завод пружины 11 с сообщением ей потенциальной энергии, фиксируемое стопором 12 путем зацепления его штока 13 с соответствующим зубцом на боковой грани диска поворотного стола 8. Затем крышка 7 устанавливается на место и прижимается к электродам 5 и 6, например, спомощью кулачкового затвора (не показан). При этом для поддержания стабильности переходного контактногосопротивления между механически сочлененными элементами половины 2 и 3первичной обмотки 1 предварительнокоммутируются встречно, что позволяет за счет взаимной компенсации возбуждаемых ими составляющих первичного магнитного поля внутри пермеаметра имитировать режим безразличия поотношению к тому, находится там испытуемый образец 9 или нет. Величи 1095118на переходного сопротивления путем, например, изменения усилия механического сочленения сводится к определенному минимальному уровню для данной конструкции пермеаметра, контролируемому по указанию куметра.Магнитные характеристики испытуемого образца 9 измеряются с помощью куметра при согласной коммутации половин 2 и 3 первичной обмотки 1, при этом установленное угловое положение образца принимается за начальное.Для измерения магнитных характе 15 ристик образца при других его угловых положениях в пермеаметре, в частности когда угол равен 9 Д, 18 Д и 27 До, шток 13 стопора 12 кратковременно смещается поступательно и пе 20 реводится в зацепление последовательно-поочередно с соответствующими зубцами на боковой грани диска поворотного стола 8, который автоматически поворачивается за счет раскручи 25 вания пружины 11.Таким образом, данному пермеаметру присуща повышенная чувствительность измерений магнитных характеристик высокочастотных тороидальных ЗО ферромагнетиков при исследовании круговой несимметрии их свойств. Это обеспечивается путем создания круговой несимметрии первичного магнитного поля внутри пермеаметра эа счетвыполнения сердечника первичной обмотки в виде прямого тороида с линейно вкруговую изменяющейся площадьюпоперечного (радиального) сечения,поскольку при этом электромагнитнойсистемой первичной обмотки при установленном виде вторичной обмоткиформируется магнитное поле коаксиальной конфигурации, напряженностькоторого в поперечном круговом направлении пропорциональна площадямсоответствующих сечений сердечникапервичной обмотки, определяющихобъем ферромагнитного материала внутри отдельных круговых участков еевитков, равно как и их электромагнитное действие, В пермеаметре реализуется принцип наведения первичного магнитного поля с линейно изменяющейся вкруговую неоднородностью,что позволяет выявлять малейшую круговую несимметрию свойств тороидального образца ферромагнетика, вращаемого в этом поле с дискретным угловым шагом в 90 в поперечном направлении, так как степень трансформации устройства на его отдельныходносекторных участках кратна произведениям магнитных проницаемостейиспытуемого образца на этих участках,зависящих от его исследуемых свойств,и величин напряженностей магнитногополя на этих участках.1(195118 оставитель В, Новожиловехред Т.Дубийчак едактор Н, Швыдкая Корректор О. Билсп Чака 3591/28 Фпч т НН 1 Патент", г, Ужгород, ул. Грж ктпан,Тираж 711 ВНИИПИ Государст по делам изобр ЗОЗ 5, Москва, ЖПодписненного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д, 4/5