СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПРОВОДНИКОВ Российский патент 2005 года по МПК G01R33/12 

Описание патента на изобретение RU2255346C2

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения магнитной проницаемости цилиндрических ферромагнитных проводников.

Известен способ “амперметра - вольтметра”, согласно которому на кольцевой образец исследуемого металла навивают намагничивающую и измерительную обмотки, намагничивающую обмотку подключают к генератору переменного тока через амперметр, в измерительную обмотку включают вольтметр, в намагничивающей обмотке устанавливают значения тока, пропорциональные напряженности намагничивающего поля, с помощью вольтметра определяют соответствующие им ЭДС, индуцируемые в измерительной обмотке, по измеренному в намагничивающей обмотке току напряженность магнитного поля определяют по соотношению:

где I - ток в намагничивающей обмотке;

ω1 - число витков намагничивающей обмотки;

lср - средняя длина окружности образца;

по измеренному значению ЭДС в измерительной обмотке магнитную индукцию определяют по соотношению:

где Е2 - ЭДС в измерительной обмотке;

S - площадь сечения образца;

ω2 - число витков измерительной обмотки;

f - частота;

относительную магнитную проницаемость определяют по соотношению:

(Электрические измерения/ Под ред. А.В. Фремке. М. - Л., 1963. 430 с.)

Недостатком этого способа являются низкая точность определения магнитной проницаемости и необходимость изготовления специального образца для измерений, что не всегда представляется возможным.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ определения магнитной проницаемости бронеленты, согласно которому измеряемый образец бронеленты толщиной d плотно наматывают на деревянный сердечник диаметром D длиной 1 м, генератор переменного тока подключают к первичной обмотке понижающего трансформатора через автотрансформатор, во вторичную обмотку понижающего трансформатора через образцовый резистор включают намагничивающий провод, который проходит в центре деревянного сердечника, на внешнем периметре деревянного сердечника делают продольный паз, параллельный оси сердечника, в который под витки бронеленты помещают изолированный медный проводник, образующий измерительную петлю, выводы измерительной петли подают на вход вольтметра через усилитель, значение намагничивающего тока I определяют по данным измерений падания напряжения на образцовом резисторе, напряженность магнитного поля определяют по соотношению H=I/(π(D+d)), измеряют напряжение U2, наведенное током I частоты f в измерительной петле, магнитную проницаемость определяют по соотношению:

Этот способ может быть использован для определения магнитной проницаемости полых цилиндрических проводников. (Кабели связи для электрических железных дорог переменного тока/ В.В. Гаврилюк, К.А. Любимов, А.Н. Малочинская и др. М., 1965. 159 с.)

Недостатком данного метода является значительная трудоемкость определения магнитной проницаемости цилиндрических проводников круглого сечения, а также невозможность определения магнитной проницаемости цилиндрического проводника при намагничивании током, текущим по этому проводнику.

Цель изобретения - снижение трудоемкости определения магнитной проницаемости цилиндрических проводников.

Для достижения поставленной цели в предлагаемом способе определения магнитной проницаемости цилиндрических ферромагнитных проводников, включающем подключение генератора переменного тока к первичной обмотке понижающего трансформатора, определение значения намагничивающего тока I частотой f по данным измерений падения напряжения на образцовом резисторе, включают во вторичную обмотку понижающего трансформатора исследуемый цилиндрический проводник радиуса r с удельной проводимостью σ через образцовый резистор, измеряют падение напряжения на участке проводника длиной 1 м, расположенном на середине проводника, рассчитывают его сопротивление Z, относительную магнитную проницаемость определяют по соотношению:

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующая измерения по данному способу.

Устройство содержит генератор 1, понижающий трансформатор 2, образцовый резистор 3, исследуемый цилиндрический проводник 4, вольтметры 5 и 6.

Установка работает следующим образом.

При подключении генератора 1 в цепи возникает ток I

где R - сопротивление образцового резистора,

U1 - показания вольтметра 5 - падение напряжения на образцовом резисторе.

С помощью вольтметра 6 определяется падение напряжения U2 на одном метре исследуемого проводника.

Сопротивление исследуемого проводника рассчитаем по формуле:

где f - частота,

σ - удельная проводимость металла;

μ - магнитная проницаемость металла;

μ0=4π10-7 Гн/м - магнитная проницаемость вакуума;

r - радиус проводника;

I0, I1 - модифицированные функции Бесселя нулевого и первого порядка соответственно.

При больших значениях аргумента Бесселевых функций их отношение стремится к единице. Поэтому

Откуда выразим относительную магнитную проницаемость

Данным способом удается определить магнитную проницаемость проводника с током и уменьшить трудоемкость определения магнитной проницаемости за счет измерения сопротивления проводника.

Похожие патенты RU2255346C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПРОВОДНИКОВ 2005
  • Кандаев Василий Андреевич
  • Свешникова Наталья Юрьевна
  • Кандаев Андрей Васильевич
RU2288479C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПРОВОДНИКОВ 2010
  • Кандаев Василий Андреевич
  • Авдеева Ксения Васильевна
  • Сырецкая Анастасия Олеговна
RU2423717C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ 2015
  • Дунилин Виктор Михайлович
RU2592727C1
Устройство для измерения составляющих комплексной магнитной проницаемости материала 1981
  • Векслер Адольф Зельманович
SU1008679A1
Мостовой измеритель параметров магнитных материалов 1977
  • Векслер Адольф Зельманович
SU779956A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ТЕНЗОРА МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2011
  • Григорьян Сергей Георгиевич
RU2489691C1
Способ измерения удельной и относительной электрической проводимости электролитов 1986
  • Забурдаев Владимир Иванович
SU1320763A1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2013
  • Мельников Андрей Вячеславович
  • Пермяков Алексей Геннадиевич
RU2531156C1
УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО КРУТЯЩЕМУ МОМЕНТУ ВАЛА 2004
  • Ефремов Леонид Владимирович
  • Коверкин Юрий Борисович
  • Губанов Николай Николаевич
  • Юдин Юрий Васильевич
  • Чиков Константин Никитович
RU2269104C2
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СПЛОШНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ОБЪЕКТОВ 1991
  • Голоцван С.Б.
  • Князев В.В.
  • Себко В.П.
RU2012009C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПРОВОДНИКОВ

Исследуемый цилиндрический проводник радиусом r и с удельной проводимостью σ подключают через образцовый резистор к вторичной обмотке понижающего трансформатора. Первичную обмотку понижающего трансформатора подключают к генератору переменного тока частотой f. Определяют продольное сопротивление Z исследуемого цилиндрического проводника на участке длиной 1 м. Магнитную проницаемость μ определяют по соотношению μ =(Z2r2σ)/(2f10-7). Способ позволяет уменьшить трудоемкость определения магнитной проницаемости за счет измерения сопротивления проводника. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 255 346 C2

Способ определения магнитной проницаемости цилиндрических ферромагнитных проводников, включающий подключение генератора переменного тока к первичной обмотке понижающего трансформатора, определение значения намагничивающего тока частотой f по данным измерений падения напряжения на образцовом резисторе, отличающийся тем, что включают во вторичную обмотку понижающего трансформатора через образцовый резистор исследуемый цилиндрический проводник радиуса r с удельной проводимостью σ, измеряют падение напряжения на участке проводника длиной 1 м, расположенном на середине проводника, рассчитывают его сопротивление Z, магнитную проницаемость определяют по соотношению:

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2255346C2

ЭЛЕКТРОПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ СПОСОБ ДВУХПАРАМЕТРОВОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛА (ВАРИАНТЫ) 1998
  • Митрофанов В.А.
  • Папорков В.А.
RU2158424C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЛЕНТОЧНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПРОВОДНИКОВ 0
SU304526A1
Кабели связи для электрических железных дорог переменного тока
Под общ
ред
А.А.Снарского
- М.: Транспорт, 1965, с.46, рис.20
Электрические измерения
Учебник для вузов
Изд
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Под ред
А.В.Фремке
- М
- Л.: Энергатомиздат, 1963, с.337-338, рис.235.

RU 2 255 346 C2

Авторы

Кандаев В.А.

Свешникова Н.Ю.

Кандаев А.В.

Даты

2005-06-27Публикация

2003-08-11Подача