Пермеаметр

Союз Советских Социалистических. Республик АВТО РС И ЕТЕЛЬСТВ(23) П риоритет 01 й 33/12 Гфсуаврствеквый квмнтет СССР яв делам изввретевкй и втврытийубликовано 07,02.83. Бюллетень ЭЙата опубликования описания 09,02 ЙК 621. 317. ,М(088.8) 2) Авторь гаевский и А,Б А изобретения Рижский Красно гражданской ав 71) Заявите РИЕАМЕТР Изобретение относится к электроизмерительной технике и .предназначенодля измерений магнитных характерис"тик ферромагнитов, в частности тороидальной форьы, при исследованиикруговой симметрии (идентичности)5их показателей,Известен пермеаметр, предназначенный для измерений магнитных характе"ристик ферромагнетиков тороидальнойформы, который содержит первимнуюобмотку, размещенную на тороидальномсердечнике из ферромагнитного мате"риала, и вторичную обмотку в "видезамкнутого коаксиального цилиндра,включающего наружный электрод, внутренний центральный электрод и крышку.Внутреннее пространство замкнутогокоаксиального цилиндра является измерительным контейнером для испытуе" 2 омого образца ферромагнетика, распола"гаемого в нем соосно11,Недостатком известного пермеаметраявляется низкая точность измерений менный институт инжейероаии им. Ленинского комсомола 2магнитных характеристик ферромагне" тиков при исследовании их круговой симметрии, поскольку для этого требуется производить отдельные измерения при смещейных относительно первона"чального угловых положениях испытуемого образца, что сопряжено с необ" ходимостью кратного расчленения, а затем сочленения конструктивных элементов вторичной обмотки.Наиболее близким к изобретению техническим решением является пермеаметр, содержащий первичную обмот" ку, состоящую иэ двух половин, раэ" мещенных на тороидальных сердечниках из Ферромагнитного материала, и вто" ричную обмотку в виде замкнутого ко" аксиального цилиндра, выполненного из двух коаксиальных полуцилиндров с наружными и внутренними электродами, при этом половины первичной обмотки расположены соосно с внутренним элект родом соответствующего коаксиального полуцилиндра, Кроме того, в него вве"3 99503 дены отсчетный блок, шток, поворотный стол, выполненный в виде диска с цилиндрической ступицей и спиральным пазом на ее внутренней поверхности и закрепленный на внутренних электродахкоаксиальных прлуцилиндров с вовможностью вращательного движения, На од" ном конце штока закреплен радиальный палец, сочлененный.со спиральным пазом цилиндрической ступицы и располо" 1 О женный в продольной прорези, выполненной в боковой поверхности внутренних электродов, а на другом конце штока размещен указатель отсчетного блока, шкала которого неподвижно закреплена 1 З на верхнем коаксиальном полуцилиндре, при этом во внутренних электродах коаксиальных полуцилиндров выполнен сквозной канал, в котором размещен шток 1,2 1 20Однако у этого устройства низкая точность измерений из-за нарушений ,соосности расположения испытуемого образца при его вращательном движе" нии. в измерительном контейнере, что25 искажает достоверность получаемых результатов, и некоторого нарушения однородности напряженности магнитного поля в измерительном контейнере ввиду наличия односторонней боковой про 30 дольной прорези во внутренних электродах.Кроме того, сравнительная слой- ность устройства за счет присутствия целого ряда вспомогательных элементов З для углового смещения испытуемого образца, активно не участвующих в из" мерительном процессе, увеличивает материальные и временные затраты на его изготовление и, кроме того, они оказывают паразитное влияние на физическую природу внутреннего прост" ранства измерительного контейнера за счет расположения в нем вместе с ис" пытуемым образцом, причем они занима" 5 ют часть объема измерительного контейнера, а это требует соответствующего увеличения объема вторичной обмотки замкнутого коаксиального цилиндра.Цель изобретения - повышение точ ности измерений и. упрощений устройства.Поставленная цель достигается .тем, что пермеаметр, содержащий первичную обмотку, размещенную на тороидальном Ы ферромагнитном сердечнике, и вторичную обмотку в виде замкнутого коакси" ального цилиндра с наружным электро" 8 фдом и внутренним электродом, сооснос которым расположена первичная обмотка, шкалу и указатель отсчетногоблока, снабжен односторонне замкнутым полым цилиндром с двумя радиальными пальцами на его внешней боковойповерхности, а на внутренней боковойповерхности наружного электрода коак"сиального цилиндра выполнены двасоответствующих круговых и продольныхпаза, внутренняя боковая поверхностьполого цилиндра профилирована по гармоническому,закону с числом периодовгармонической функции, шкала отсчет"ного блока выполнена в виде ленты,длиной равной четверти периметра ос"нования коаксиального цилиндра, размещенной на незамкнутом торце коакси"ального цилиндра, при этом полый цилиндр закреплен внутри коаксиальногоцилиндра свозможностью углового смещения относительно него, а указательотсчетного блока закреплен на замкнутом торце полого цилиндра,На фиг. 1 представлен предлагаемый пермеаметр; на фиг 2 - то же,вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-Ана фиг 1; на фиг. 4 - сечение Б-Бна Фиг. 3Пермеаметр содержит первичнуюобмотку, состоящую из двух половин 1и 2, размещенных на тороидальном сер"дечнике 3 из Ферромагнитного материала, и вторичную обмотку в виде замк"нутого коаксиального цилиндра с наружным электродом 4 и внутренним цент"ральным электродом 5, внутреннеепространство которого служит измерительным контейнером для испытуемогообразца 6 ферромагнетика тороидальнойформы, Половины 1 и 2 первичной обмотки имеют идентичные параметры,намотаны равномерно на сердечник 3,например, бифилярным способом, и рас"положены соосно с электродом 5.Односторонне замкнутый полый ци"линдр 7 (стакан ) и коаксиальный цилиндр имеют возможность углового сме"щения относительно друг друга и про"дольного расчленения, для чего навнутренней боковой поверхности наруж"ного электрода 4 коаксиального цилиндра выполнены соответствующие кру"говые направляющие пазы 8 и продоль"ные направляющие пазы 9, а на внешнейбоковой поверхности полого цилиндра 7закреплены сочленяемые с ними ради"альные пальцы 10. Внутренняя боковая5 99503 поверхность полого цилиндра 7 имеетпродольный волнообразный профиль споперечным сечением в виде гармони"ческой функции в полярной системе координат .в частности с числом перио" 5.дов, равным четырем.Отсчетный блокустройства включает шкалу 11, пред"ставляющую собой одноквадрантную кру"говуюленту, укрепленную на свободном торце коаксиального цилиндраэ и 30указатель 12, размещенный на замкнутом торце полого цилиндра 7. Для лучшей взаимной центровки цилиндра элект"рода 4 и цилиндра 7 количество па"эов 9 и пальцев 10 равно двум и рас"15положены они взаимно перпендикулярно,при этом количество пазов 8 также рав". но двум и протяженность каждого изких несколько превышает четверть внут"ренкей окружности цилиндра электро" 20да 4, Узлы сочлекения цилиндров обес"печивают плотное прилегание их элементов, причем места контактированиясвободного торца цилиндров 7 с замк-,нутым торцом цилиндра электродФ 4 иэлектродас замкнутым торцом цилиндра 7 хорошо притерты и посеребреныдля уменьшения переходного сопротив"ления, Первичная обмотка подключаетсяк серийному измерительному прибору.,например к измерителю добротностикуметру 1,типа Е 9-4 ), образуя элементего высокочастотного 30-0 ИГц). колебательного контура, при этом ее поло"вины 1 и 2 могут быть последовательно 35соединены как согласно, так и встреч"но 1,не показано). Расположение паль"цев 10 в пазах 8, соответствующее начальному смещению. цилиндра электро"да 4 относительно цилиндра 7, сдвинувто в угловом отношекии от пазов 9.Пермеаметр работает следующим образом,ЭИспытуемый образец 6 ферромагнетика помещается в цилиндр электрода, 4соосно с -электродом 5. После этогоцилиндры сочленяются,В основу действия устройства поло" жен принцип высокочастотного трансформирования полного сопротивления испытуемого образца 6 ферромагкетика, составляющие которого измеряются с помощью куметра и по ним затем, учиты 55 вая данные соответствующей калибров" ки пермеаметра, определяются искомые магнитные характеристики образца, при этом половины 1 и 2 первичной об 8 6мотки соединяются последовательно"согласно.В силу поверхностного эффекта навысоких частотах наводимый системойпервичной обмоткй во вторичной обмотке переменный магнитный поток "вытесняется" в зону стенок внутреннего .пространства измерительного контейнера пермеаметра, причем толщина скикслоя составляет доли миллиметра, При"нимая во внимание специфический: вал"нообразный профиль внутренней боковойповерхности цилиндра 7, напряженностьмагнитного поля в измерительном кон"тейнере имеет гармонический угловойградиент, при котором ее равные вели,чины повзоряютсв через 90, а экстремальные значения сдвинуты на угол45 ф . Поэтому, смещая цилиндр 7 относительно цилиндра электрода 4 на .угол 90 ф, производится зондированиемагнитных характеристик испытуемогообразца по всей его круговой протя" .женности и в результате исследуетсякруговая симметрия ферромагнитныхобразцов,Отсчет углового сдвига цилиндровведется по шкале 11 и указателе 12,при этом в опредепенных установленйыхположениях, предварительно передпрактическими измерениями, для коррекции стабильности величины переходногоконтактного сопротивления половины 1и 2 первичной обмотки соединяются последовательно-встречно и тем самымза счет взаимной компенсацю суммарное значение электромагнитного поляв измерительном контейнере равняетсянулю. Измеряете в этом случае с помощью куметра характеристики опреде"ляют собственные конструктивные показатели пермеаметра, в частности,величьжу переходного сопротивления,стабильность которого поддерживается,например, регулировкой уровня ЭДС,вводимой в измерительный контур. Таким образом, предлагаемому пермеаметру присуща высокая точность иэ" мерений магнитных характеристик ферромагнетиков тороидальной формы при исследовании круговой симметрии их показателей, так как испытуемый образец помещается стационарно соосно в устройство и в дальнейвем не испытывает каких-либо угловых эволюций. Кенструкция пермеаметра сравнительно проста, отличается удобством сочлене" ния составкых частей, а следовательно,, 9950 и эксплуатации. Измерительному кон" тейнеру свойственна строгая конструк" тивная симметрия, что определяет однородностьквазистационарность) напряженности электромагнитного лоля и, тем самым, не нарушает достовер" .ность результатов измерений, Кроме того, предусмотренная возможность коррекции собственных параметров измери" тельного комплекса повышает качество 10 измерительных операций,формула изобретенияПермеаметр, содержащий первичную 15 обмотку, размещенную на тороидальном ферромагнитном сердечнике, вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра с наружным электродом и внутренним электродом, соосно с кото"20 рым расположена первичная обмотка, шкалу и указатель отсчетного. блока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, он снабжен односто" 25 ронне замкнутым полым цилиндром с двумя радиальными пальцами на его внешней боковой поверхности, а на 38 8внутренней боковой поверхности наружного электрода коаксиального цилиндра выполнены два соответствующих кру" говых и продольных паза, внутренняя боковая поверхность полого цилиндра профилирована по гармоническому за" кону с числом периодов гармонической функции, шкала отсчетного блока вы" полнена в виде ленты длиной, равной четверти периметра основания коаксиального цилиндра, размещенной на не" замкнутом торце коаксиального цилиндра, при этом полый цилиндр закреплен внутри коаксиального цилиндра с возможностью углового смещения относительно него, а указатель отсчетного блока закреплен на замкнутом торце полого цилиндра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кугаевский А.ф, Измерение параметров ферромагнитных материаловна высоких частотах, И., ИС, 1973,с 26.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 29276 ч 9/21,кл. С 01 К 33/12,