Устройство для измерения магнитных характеристик жидких и пастообразных ферромагнетиков Советский патент 1986 года по МПК G01R33/00 

величин и сред. Для этого контейнер 7 вьтолнен в виде неподвижно установ ленного в соленоиде 1 цилиндрического стакана с возможностью вращения, который механически связан с датчиком величины сдвиговой деформации сердечника. На чертеже также показаны каркас 2, измерительная 3 и компенсационная 4 катушки, блок 5 измерения магнитных характеристик, источ ник 6 постоянного тока, сердечник 8 126 из немагнитного материала, ротор 9 механизма вращения, подшипники 10 и 11, кронштейн 12, штанги 13, 14, электродвигатель 15, диски 16 и 17 со щелевыми отверстиями 18 и 19, торсион 20, источник 21 света с фокусирующей системой, фотоприемники 22 и 23, блок 24 измерения величины сдвиговой информации, основание 25 из немагнитного материала. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано для определения иамагниченности, магнитной восприимчивости и изучения физико-механических характеристик магнитных жидкостей и суспензий в условиях сдвиговой деформации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет расширения диапазона измеряемых (Л С

t

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения магнитных величин, и может быть использовано для определения намагниченности, магнитной восприимчивости и изучения физико-механических характеристик магнитных жидкостей и суспензий в условиях сдвиговой деформации.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых величин и сред.

На фиг. схематически .показано устройство для измерения магнитных характеристик жидких и пастообразных ферромагнетиков; на фиг.2 и 3 - варианты сердечников, позволяющие получить различные виды сдвиговой деформации; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.3 о

Устройство (фиг.1) состоит из источника магнитного поля - соленоида 1, внутри которого в области однородного поля на каркасе 2 размещены идентичные измерительная 3 и компенсационная 4 катушки, соединенные последовательно-встречно и подключенные к блоку 5 измерения магнитных характеристик., содержащему схему компенсации сигналов от измерительной и компенсационной катушек и интегрирующий измерительный прибор, например микровеберметр Ф-190. Питание соленоида осуществляется от регулируемого источника 6 постоянного тока. Внутри измерительной катушки помещен контейнер 7, изготовленньй из немагнитного материала и вьтолненный в виде цилиндрического стакана, в который помещается исследуемая среда (жидкий или пастообразный ферромагнетик).

Внутри контейнера с зазором установлен сердечник-8, изготовленный из немагнитного материала, который закреплен на роторе 9 механизма вращения.

5 Ротор механизма вращения с помощью подшипников 10 и 11 закреплен на кронштейне 12, который можно перемещать в вертикальной плоскости посредством штанг 13 и 14. Вращение ротора

9 осуществляется электродвигателем 15 постоянного тока, установленньм на кронштейне. Между ротором механизма вращательного движения и электродвигателем постоянного тока установ 5 лен датчик системы измерения величины сдвиговой деформации, состоящий из двух идентичных дисков 16 и 17 с щелевыми отверстиями (щелями) 18 и 19, один из которых закреплен на ро20 торе механизма вращательного движения, а другой - на оси электродвигателя постоянного тока, торсиона 20, размещенного между дисками источника 21 света с фокусирующей системой, и

25 двух фотоприемников 22 и 23. Источник света и фотоприемники смонтированы непосредственно на кронштейне. Сигналы с фотоприемников поступают на систему 24 измерения величины

30 сдвиговой деформации. Вся установка смонтирована на массивной плите 25, изготовленной из немагнитного материала.

На фиг.2- изображен вариант сердеч35 ника для создания сдвиговой деформации перпендикулярно направлению магнитного поля., В этом.случае сердечник представляет собой сплошной цилиндр. Для того, чтобы исключить

40 скольжение исследуемой среды относительно контейнера и сердечника, на поверхности сердечника и внутренней поверхности контейнера нанесено продольное рифление. Сердечник для создания сдвиговой деформации, перпендикулярной направлению магнитного поля, приводящей к разрушению образовавшейся линейной структуры из ферромагнитных частиц, изготовлен в виде стержня и на нем закреплены лопасти 26 в виде сегментов. Устройство работает следующим образом. Источником постоянного тока 6 устанавливают необходимую напряженность магнитного поля в соленоиде 1. Индуцируемые в катушках ЭДС компенсируются, так как они соединены последовательно-встречно. При заполнении контейнера исследуемой средой (магнитной жидкостью или магнитореологической суспензией) в измерительной катушке 3 индуцируется дополнительная ЭДС, не компенсируемая катуш кой 4, которая регистрируется измери тельным прибором интегрирующег.о типа например микровеберметром Ф-190. Показания измерительного прибора пропорциональны намагниченности исследуемой среды. Изменение магнитных параметров в условиях сдвиговой деформации проводят следующим образом. На роторе 9 механизма вращения закрепляют нужный сердечник 8. Регулируя скорость вращения электродвигателя 15, устанавливают соответствующую скорость сдвиговой деформации в зазоре между сердечником и контейнером. После этого считывают показания прибора 5. Измерение величины сдвиговой деформации проводят следующим образом. Из-за вязкого сопротивления среды вращение ротора 9 тормозится. Возник ший крутящий момент закручивает торсион 20. При этом диск 16, жестко связанный с ротором 9, начинает оста вать по фазе рт диска 17, жестко свя занного с осью электродвигателя 15 постоянного тока. Величина сдвига фаз сежду щелями 18 и 19 дисков 16 и 17 зависит от степени закручивания торсиона, которая в свою очередь 05 пропорциональна величине измеряемой сдвиговой деформации. При вращении дисков 16 и 17 луч от источника света 21 проходит через щели 18 и 19 и попадает на фотоприемникй 22 и 23, которые вырабатывают электрические импульсы, поступающие в систему измерения величины сдвиговой деформации 24, предварительно отградуированную по эталонным жидкостям с учетом трения в опорах ротора 9. При наличии исследуемой жидкости из-за вязкого трения возникает разность фаз между щелями 18 и 19. В этом случае импульс от фотоприемника 22 поступает в систему измерения величины сдвиговой деформации с запаздыванием, которое при известной скорости вращения ротора 9 пропорционально величине сдвига деформации. Для расширения диапазона измеряемых величин сдвиговой деформации используют сменный торсион. Формула изобретения 1.Устройство для измерения магнитных характеристик жидких и пастообразных ферромагнетиков, содержащее соленоид, измерительную и компенсационную катушки, установленные внутри соленоида, цилиндрический контейнер, помещенный внутри измерительнрй катушки, сердечник из немагнитного материала, вставленный соосно внутрь контейнера, блок измерения магнитных характеристик, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, контейнер выполнен в виде неподвижно установленного в соленоиде цилиндрического стакана с зазором относительно установленного с возможностью вращения и механически соединенного с датчиком величины сдвиговой деформации сердечника. 2.Устройство по п.1,отличающееся тем, что сердечник выполнен в виде цилиндра и на ег поверхности и на внутренней поверхности контейнера нанесено продольное рифление. 3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что на сердечнике закреплены лопатки в виде сегментов.

А-А

мгЛ

Фиг. 2

Фиг.З