Устройство для измерения магнитной восприимчивости веществ Советский патент 1960 года по МПК G01R33/16 

Известные устройства для измерения магнитной восприимчивости веществ не обладают достаточной чувствительностью, так как по своему принципу действия исключают возможность применения магнитомодуляционных датчиков для целей измерения.

Описываемое ниже устройство не имеет указанного недостатка. В нем магнитомодуляционный датчик используется для измерения вспомогательного переменного магнитного поля низкой частоты, напряженность которого вдоль оси датчика изменяется под воздействием исследуемого вещества.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Переменное поле низкой частоты (30 гц возбуждается электромагнитом /, питание которого производится от генератора 2. Магнитомодуляционный датчик 3 установлен перпендикулярно к оси электромагнита так, что в отсутствие образца исследуемого материала 4 напряженность вспомогательного поля вдоль оси датчика равна нулю.

Часть схемы, состоящая из узлов 5-9, представляет собой известный способ включения магнитомодуляционного датчика, работающего на второй гармонике возбуждающего тока. Генератор 5 с частотой /1 1000 гц питает подмагничивающую обмотку датчика 3 и через фазорегулятор 6 - удвоитель частоты 7. Выходное напряжение удвоителя частоты подается в качестве управляющего на фазированный детектор 8. На выходе измерительной обмотки датчика в отсутствие внещнего поля напряжение второй гармоники возбуждающего тока и всех других четных гармоник равно нулю. При наложении внещнего поля в измерительной обмотке появляется напряжение второй гармоники, которое подается на вход избирательного усилителя 9 наст роенного на вторую гармонику генератора 5. Усиленное напряже.ние второй гармоники по№ 126548- 2 -

дается на фазированный детектор 8, на выходе которого пояЕшяется выпрямленное напряжение, пропорциональное значению напряженности поля вдоль оси датчика в данный момент.

При внесении образца исследуемого материала 4 в поле электромагнита J картина вспомогательного поля изменится и напряжение второй гармоники возбуждающего тока датчика с частотой 2fi будет промодулировано вспомогательной частотой fz - 30 гц. На выходе фазированного детектора 8 мы получим теперь, помимо постоянной составляющей, переменное напряжение непомогательной частоты, причем амплитуда этого напряжения будет зависеть при заданных размерах и форме образЦа от его магнитной восприимчивости. Напряжение вспомогательной частоты усиливается вторым избирательным усилителем JO и выпрямляется вторым фазированным детектором 11. Отсчет и регистрация измеряемой величины магнитной восприимчивости производится по шкале самопишущего магнитоэлектрического прибора 12 на выходе второго фазированного детектора.

Цепь 13-14 введена для компенсации постоянного поля. Постоянная составляющая напряженности внещнего поля вдоль оси датчика намного превышает амплитуду переменной составляющей вспомогательной частоты. Большое напряжение второй гармоники на входе усилителя .9, пропорциональное значению напряженности внешнего поля, может BbisEiaTb перегрузку этого усилителя. Для избежания этого постоянный ток с выхода фазированного детектора 8 поступает через фильтр 13 с большой постоянной времени в компенсационную обмотку датчика 14. Это дает глубокую отрицательную обратную связь по постоянной составляющей напряженности магнитного поля вдоль оси датчика. Таким образом, сильное поле земли почти полностью компенсируется (легко добиться компенсации на 99:Vo и выше), что облегчает условия работы усилителя 9.

Переменные поля помех (например, наводки от промышленной сети 50 гц) устраняются избирательным усилителем 10 и вторым фазированным детектором //,

Предмет изобретения

1.Устройство для измерения магнитной восприимчивости веществ, содержащее магнитомодуляционный датчик, отличающееся тем, что в нем установлен источник вспомогательного магнитного поля, вектор напряженности которого перпендикулярен к оси датчика.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности по частоте -вспамогательного поля, в датчик введена автокомпенсационная обратная связь по постоянной составляющей поля вдоль оси датчика.