Устройство для контроля магнитных свойств сердечников разомкнутой формы

(71) Заявител мирскии политехнический инстит 5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАГНИТНЫХ СВОЙС СЕРДЕЧНИКОВ РАЗОМКНУТОЙ ФОРМЫоотиттехническои является устчики Холла,льна П-образную рительный привления для ов датчиИзобретение относится к магнитоиз мерительной технике и предназначено для контроля свойств высокопроницаемых ферромагнитных сердечников разомкнутой формы.Известны устройства, позволяющие контролировать магнитные свойства сердечников, в которых определение напряженности магнитного поля проиэводится по тангенциальной составляющей на поверхности образца, содержащее измерительную головку, питающий генератор переменного тока, интегрирующие усилители и осциллограф, при этом измерительная головка содержит перемагничивающую катушку, разделенную на две части, разделяемые при зарядке образца и сдвигаемые при измерении, неподвижное основание, магнитный замыкатель, магнитный потенциалометр, образец, охватываемый виткам для измерения индукции 1 1.При контроле высокопроницаемых сердечников, магнитное поле над поверхностью образца неравномерно,что обусловлено действием зазоров между контролируемым сердечником и магнитным замыкателем, поэтому напряжение, 3снимаемое с потенциалометра, не с ветствует истинному значению магн ного напряжения на поверхности об.разца.Наиболее близким посущности к изобретениюройство, содержащее датвключенные последоватемагнитную систему, измебор, переменные сопротирегулировки рабочих токков 21.В известном устройстве с помощьюрегулировок добиваются равенства ЭДС датчиков от поля одного направления. ,О При суммировании происходит компенсация этих ЗДС и напряжение, снимаемое с датчиков, пропорционально магнитному потоку, обусловленному магнитным напряжением на образце.напряженности магнитногополя, и сердечник 11,Работает устройство следующим образом,В магнитопроводе 1 и сердечнике11 создается магнитный поток припропускании тока через намагничивающую обмотку 3 от источника 3 переменного напряжения. На контролируемом1 в участке образца создается магнитноенапряжение Г источника 12. Этонапряжение вызывает магнитные потокив измерительных катушках 6 и 7. Кроме магнитных потоков, вызываемых паде 1 ййем магнитного напряжения на образце, в измерительных катушках 6 и 7присутствуют также потоки, обусловленные источником 13 магнитодвижущей1 Ч,.где 1 - ток в намагничивающейобмотке 2; 9 - число витков обмотки2. Потоки, обусловленные источником,появляются эа счет несовпадения маг,нитного потенциала сердечника 11,определяемого магнитными сопротивле ниями зазоров между полюсами магнитопровода и сердечником 11, и потенциала ярма 4, замыкающего магнитныйпоток. При этом направления магнитныхпотоков в измерительных катушках 6и 7, обусловленные напряжением Гисточника 12, имеют противоположныенаправления, а потоки., обусловленныенапряжением И источника 13, совпадают. Измерительные катушки 6 и 7 подключаются к суммирующему блоку 10через блок 9 регулировок, с помощьюкоторого выравнивают чувствительность измерительных катушек 6 и 7.блок 6 коммутации позволяет подключать измерительные катушки 6 и 7 ли 40.бо согласно, либо встречно по отношению к потокам, обусловленным напряжением Е, и соответственно встрецно-согласно по отношению к потокам,обусловленным напряжением Ч. Привстрецном включении измерительныхкатушек б и 7 по отношению к потокам,обусловленным магнитным напряжениемГ 1, напряжение на выходе суммирующего блока 10 0,1 равноЯщ К (ф- ф,+ ф,+ Ф 4),где К " суммарная чувствительностьизмерительных катушек кмагнитному потоку,"ф Ф и ф - потоки обусловленные наапряжением Г 1 источника 12,Ф и ф ". потоки, обусловленные напряжением Я источника 13. 3 . 930Однако в результате неполной ком пенсации от неидентичности датчиков, а также в результате изменения зазоров между поверхностью образца и замыкающей П"образной магнитной системой возникает погрешность в определении магнитного напряжения на образце. Особенно значительна эта погрешность при контроле высокопроницаемых сердечников, когда магнитное напряжение на .зазорах в намагничивающей цепи превышает магнитное напряжение на образце.Цель изобретения - повышение тЬчности измерения напряженности магнитного поля при контроле свойств сер дечников разомкнутой формы.Поставленная цель достигается тем, цто в устройство для контроля магнитных свойств сердечников разомкнутой Формы, содержащеемагнитопровод с намагницивающей обмоткой, сердечник, расположенный между полюсами магнитопровода, ярмо, замыкающее мгнитный поток и расположенное над поверхностью сердечника, измерительные катушки, размещенные в каждом из зазоров между полюсами ярма и сердецником, последовательно соединенные блок регулировки амплитуд и суммирующий блок, выход которого соединен с выходом устройства, введены элемент регулировки магнитных сопротивлений зазоров между полюсами магнитопровода и ярмом, замыкающим магнитный поток, выполненный в виде механически связанных пластин на поверхности каждого полюса магнитопровода, и блок. коммутации, к входам которого .подключены измерительные катушки, а к его выходам - входы блока регулировки амплитуд.На фиг. 1. изображена Функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 эквивалентная схема измерительной части преобразователя.Устройство для контроля магнитных свойств сердецюков разомкнутой формы содержит магнитопровод 1 с намагничивающей обмоткой 2, подключенной к источнику 3 переменного напряжения, ярмо 4, замыкающее магнитный поток, элемент 5 регулировки магнитных сопротивлений зазоров между полюсами магнитопровода и ярмом 4, измерительные катушки 6 и 7, блок 8 ком мутации, блок 9 регулировки амплитуд, суммирующий блок 10, выход- которого является выходом преобразователя по 177 4При выполнении условия ф + ф= 0Э условие ФЭ- ф = 0 тем более выполня ется, так как потоки ФЗи ф одного направления. Следовательно,О = К Ф 1+ ф), т,е. напряжение на выходе суммирующего блока 10 пропорционально составляющим, обусловленным магнитным напряжением на сердечнике, где Й и Й 1 - магнитные сопротивлея.ния резисторов 14 и 15 зазоров между полюсами магнитопровода и сердечником Йми Йм- регулируемые с помощью элемента 5 магнитные сопротивления резисторов 16 и 1.7 между полюсами магнитопровода и ярмом 4, замыкающим магнитный поток; Й и В - магнитныеЮт 6сопротивления резисторов 18 и 19 между полюсами ярма 4, замыкающего магнитный поток, и сердечником,- Г - источник 12 магнитного напряжения, который по теореме компенсации заменяет падение магнитного напряжения на образце. 45. Устройство для контроля магнитных свойств сердечников разомкнутой формы, содержащее магнитопровод с намагничивающей обмоткой, сердечник, расположенный между полюсами магнитопровода, ярмо, замыкающее магнитный поток и расположенное над поверхностью сердечника, измерительные катушки, размещенные в каждом из зазоров между полюсами ярма и сердечником, последовательно соединенные блок 50 55 5С помощью элемента 5 регулировки магнитных сопротивлений зазоров между полюсами магнитопровода 1 и замыкателем магнитного потока.напряже" ние О 1 уменьшается до минимума, Эле. мент 5 регулировки магнитных сопротивлений зазоров состоит иэ механи-., чески .связанных пластин из магнитомягкого материала, размещенных на поверхности каждого полюса, Регулировка магнитных сопротивлений осуществляется за счет изменения величины зазора, Условие минимума напря" жения выполняется при ф + ф, = 0 и ф - ф и соп 5 т3 4 Из этого следует, что потоки, обусловленные источником 13, должны отсутствовать, а коэффициент передачи магнитного напряжения Г в потоки ф,1 и ф при регулировке не должен изменяться. При согласном включении измерительных катушек 6 и 7 О= К (ф + ф + ф - ф,),Падением магнитного напряжения на ярме 4 пренебрегаем, поскольку он выполнен из высокопроницаемого материала и величина потока в нем значительно меньше, чем в образце. Это вытекает из условия Р 111,ЙрЙц,1 что практически выполняется. Определение потоков в магнитных сопротивлениях резисторов 18 и 19 проводим по методу наложения, а определение частичных потоков от источников 12 и 13 по методу эквивалентного генератора. При расчете частичных потоков от источника 13 эакорачиваем источник 12, при этом схемапреобразуется в схему моста, в одной диагонали источник 13, в другой параллельно сое-. диненные резисторы 18 и 19.При расчете частичных потоков от источника 12 замыкаем источник 13, при этом схема преобразуется опять в схему моста, в одной диагонали которого источник 12, а в другой параллельно соединенные резисторы И и 17. Магнитную цепь преобразователя можно точно балансировать по минимуму напряжения на выходе суммирующего блока 10 при встречном включении измерительных катушек 6 и 7, а в режиме измерения, т.е. при согласном включении катушек 6 и 7, коэффициент передачи магнитного напряжения будет постоянен и может определяться калибровкой. Погрешность преобразователя обусловлена изменением зазоров между полюсами ярма 4 и поверхностью сердечника 11 при одинаковой чувствительности катушек 6 и 7, аналогичные расчеты можно привести и для разно- чувствительных катушек.Таким образом, применение элемента 5 регулировки магнитных сопротивлений зазоров между полюсами магнитопровода 1 и ярмом 4, замыкающим маг-. нитный поток совместно с блоком 8 коммутации, позволяет сбалансировать магнитную цепь преобразователя таким образом, чтобы составляющая напряжения в выходном сигнале от действия источника намагничивающей силы, величина которого зависит от зазоров в намагничивающей цепи, была бы равна нулю. Благодаря этому увеличивается точность преобразователя. формула изобретения9301 фо регулировки амплитуд и суммирующийблок, выход которого соединен с выходом устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения напряженности магнитного поля на поверхности сердечника,в него введены элемент регулировкимагнитных сопротивлений зазоров между полюсами магнитопровода и ярмом,замыкающим магнитный поток, выполненный в виде механически связанных 77 8пластин на поверхности каждого полюса магнитопровода, и блок коммутации,к входам которого подключены,измерительные катушки, а к его выходамвходы блока регулировки амплитуд.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРйф 331315, кл. С 01 В 33/02, 1972.2. Авторское свидетельство СССРИ 261562, кл, 5 01 К 33/02, 1970.. Лазаренко Техред Т, Фанта Корректор Е. Ровк ак ПодписноеСР) д лиал ППП "Патент", г Ужгород, ул. Проектна Заказ Зч 60/58 ВНИИП по дТираж 719Государственного комитета лам изобретений и открытий , Москва, Ж, Рауаская н