Способ определения параметров проводящих цилиндрических изделий

/7 Е ИЗО Т ический титут олоцван, Б. М,во СССР2, 29.05,85,НИЯ ПАРАМЕТИНДРИ 4 ЕСКИ осится к измерительыть использовано при оле материалов издеия является повыше- снижения влияния ние от может ом конт зоб рете и путе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛРОВ ПРОВОДЯЩИХ ЦИИЗДЕЛИЙ(57) Изобрете нной технике и бнеразрушаем Рлий. Целью и нние точност м высших пространственных гармоник на результаты измерения. Устройство, реализующее способ, . содержит катушки 1 Гельгольца, используемые в качестве источника однородного поперечного магнитного поля, в которое помещают проводящий образец 2, измерительную катушку 3, катушку 4 взаимоиндуктивности, вольтметры 5 и 6 переменного тока. фазометр 7, генератор 8 синусоидальных сигналов, амперметр 9, реостат 10, микровеберметр 11, источник 12 постоянного тока, ключи 13, 14 и 15, блок 16 коммутации для изменения направления постоянного тока. Способ позволяет повысить точность измерения магнитной проницаемости по сравнению с известным способом на 3,5%, удельную проводимость на 6,2% и радиус нэ 5,4%. 5 ил,12.Л - После зтог тного норм итного пол-0,34, по которой определяют знач устанавливают частоту возбуждающего пе- Например, проводят измерения пэраременного тока, величину которого регули- метров изделия из нержавеющей стали с руют реостатом 10 и регистрируют по радиусом 20 мм, амперметру 9, вольтметром 5 измеряют Измерения проводят, используя устрой- ЭДС Ео, обусловленную потоком фо, а воль ство со следующими параметрами: число тметром 6 - ЬЕ,обусловленную потокомМ. Вlизм витков измерительной обмотки 1000, . Угол сдвига фаз рмежду потоками Лфи Фо число витков намагничивающей обмотки измеряют фазометром 7, Ключи 14 и 15 ус, радиус измерительной обмотки 6, 7 танавливают в положение, при котором в мм, радиус катушек Гельмгольца 0,124 м, схему включены микровеберметр 11 и ис Испытуемое изделие помещают в работочник 12 постоянного тока, а ключ 13 уста- чую полость устройства, его намагничиваюнавливают в разомкнутое положение, щую цепь записывают током амплитудой 1 Величинупостоянноготокавцепирегулиру- А и частотой 1800 Гц, Вольтметром зффекют реостатом 10 и регистрируют по ампер- тивных значений ВЗ-ЗЗ измеряют величины метру 9. Коммутационным способом 15 ЭДС Еои разностной ЭДС ЛЕ. Эти величиопределяют величину разностного потока ны составляют ЕО=0,121 В, Л Е=15,4 мВ. По- постоянного магнитного поля ЛФБ по пока- грешность измерения не превышает 1 , По заниям микровеберметра 11. формуле По измеренным значениям ЭДС Ео и Е Еф= определяют величины потоков переменного 20 4,44 1 /Чизм магнитного поля фо и Лф, По величине определяют величины потоков пеоеменного отношения амплитуд потоков разностного магнитного поля; фо=1,5110 Вб и переменного и разностного постоянного М 1,93.10 Вб, магнитных полей, и значению фазовоДф Фазометром Ф 2 - 16 измеряют фазовый25 угол между ЭДС д Е и Ео. Величина фазового угла р из графических зависимостей (фиг. го угла р составляет 51,0 О, Погрешность из) находят величину поперечной относи- мерения не превышает 1%, тельной магнитной проницаемости, по кото- От намагничивающей цепи устройства рой из графика (фиг. 3) определяют отключают генератор переменного тока, от амплитуду нормированного магнитного по измерительной цепи устройства отключают тока постоянного магнитного поля% вольтметр эффективных значений и фазометр, к устроиству подключают генератор а затем - значение форм-фактора Л, исполь- постоянного тока и микровеберметр Ф 5050. зуя формулу (4), находят радиус цилиндри- Величину постоянного тока устанавливают ческого изделия 2 из соотношения 35 равной 1 А и коммутационным способом аизмеряют разностное потокосцепление 1 )(5) Лфл. Величина его в данном случае составЪ 17;т . 243 ЧП вб, Р , ,д-6о по ве ичи е амплитуды раз- не превышает 0,5 о . По формуле нос ированного потока перемен д,р МЛфь 2 Бзм ного магнитного поля А -- и значениюопределяют величину разностного потока поперечной относительной магнитной про- постоянного магнитного поля, которая соницаемости из графических зависимостей ставляет 1,205 10 Вб. (фиг. 4) находят обобщенный параметр Х. 45 Вычисляют отношение величин разно- Подставляя величину Х в формулу(3), опре- стных потоков переменного и постоянного деляют продольную удельную злектриче- магнитных полей скую проводимость материала изделия: ф х 2= 1,60, 0) (6) 50 ( ) Зная зту величину и величину фазовогой угла о, по зависимости (фиг, 2) оп е еля т величину поперечной относительной магческои пРоводимости материала и радиусанитной проницаемости мате иала из л изделия обеспечивается тем что на резуль таты изменения не оказывают влияния вы- сшие пространственные гармоники(фиг. 3), определяют величину нормирован- неоднородного магнитного поля, , ного разностного по 1 ока постоянного маг, фя Л -,1; - , которая составляет,В- -.). Ибе)х Вел х - Й е В х Ве)( ) + 2 г о, -Лф - амплитуда вмагнитного потока;ЛФБ - величинго магнитного потокВр - фазовый угоременным и постояками;,иг - поперечнаяная проницаемостьХ - параметр;Ьег, Ье) - фунрода; юсимого переменного 4 а - радиус индукционмагнитного потока;хо - расстояние от центизмерителя магнитного потой - радиус изделия,Ф, - амплитуда потомагнитного поля без иэделМ - формфактор;й) - циклическая частомагнитного поля;до - магнитная постоягв - продольная уделая проводимость издели го и ител а вносимого постоянное,л между вносимыми пенным магнитными пото а индукционного а до оси изделия,ка переменногоия; ггносительнэя магни елия; перемен ции Кельвина первоо 55 н я ьная электриче изводная по аргумент т их форм-фактора А =4,26, По формуле (5) опре- высить точность измерения магнитной проделяют радиус иэделия В-=20,3 мм. ницаемости на 3,5 , удельной электричеОпределяют величину нормированного ской проводимости - на 6,2 ол, и радиуса - на разностного потока переменного магнитно,4%,05445 5 формула изобретения го поля л , которая составляет 0,5445,% Способ определения параметров проИз зависимости (фиг, 4) определяют ве- водящих цилиндрических изделий, включаличину обобщенного параметра Х, которая ющий воздействие на изделие переменным равна 4,15, По формуле (6) определяют магнитным полем, перпендикулярным оси удельную продольную электрическую про иэделия, определение амплитуд вносимого водимость материала изделия магнитного потока и магнитного потока без оп =0,14510 См/м, изделия посредством индукционного изме- Сравнение этих результатов с результа- рителя магнитного потока, а также фазового гами, полученными с помощью контрольных угла между этими потоками, о т л и ч а ю щ- ВВ)етодов, в качестве которых использова и й с я тем, что, с целью повышения точно- Лись для измерения магнитной проницае- сти, на изделие воздействуют постоянным . ВВВости - дифференциально-баллистический магнитным полем с напряженностью, рав(погрешность не превышает 0,5 ), для иэ- ной амплитуде напряженности переменномерения удельной электрической проводи- го магнитного поля, причем направление мости - контактно-мостовой (погрешность 20 постоянного магнитного поля совпадает с не превышает 0,3), для измерения радиуса направлением переменного магнитного по - микрометрический, показывает, что по- ля, с помощью индукционного измерителя грешностьиэмерениявданномслучаесоставля- магнитного потока определяют величину Ет для поперечной магнитной проницаемости вносимого магнитного потока, постоянного 1,5%, продольной удельной электрической про магнитного поля, а радиус, поперечную отводимости 3,6% и для радиуса 1,5 о , носительную магнитную проницаемость иПо сравнению с известным способом продольную удельную электрическую пропредлагаемый способ измерения парамет- водимость изделия определяют из соотноров цилиндрических изделий позволяет по- шений ВСР лХ ( 2 Х (Вел Л Ве( Х)ЦЛ(ЛХ,К)(В,лъВе)Х - Ве(Х ВЛХ)+2(ЛЛг + д)Л(Ве л Ве Х БР, Рг,- 2 Х (ВегК+Ве( Х)-ЛлХ(ЛЛЛ,-(Вел ЛВЕ(Х-ВеЛКВЕл Х) 2лЛ-А) (Вег +Ве( КФХ РВ. (Ве)" Х беГ Х+ бЕВ Х Ье( Х ВР: сВ)С.уХ бег К бе( Х) - Ср1675751 Составитель С. ШумилишскаяТехред М,Моргентал Корректор М, Кучерявая Редактор М, Бланар Производственно издательскии комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2997 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, )К, Раушская наб., 4/5