Способ бесконтактного измерения параметров цилиндрических образцов Советский патент 1987 года по МПК G01R33/12 

112

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля электрических и магнитных параметров проводящих изделий.

изобретения - расширение функциоиа:;ьных возможностей за счет увеличения числа измеряемых параметров.

На фиг.1 изображена схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - график зависимости тангенса фазового угла между потоками в изделии вне его от обобщенного параметра X; на фнг.З - зависимость амплитуды потока D от обобщенного параметра X.

Устройство (фиг.1) содержит катушки Гельмгольца 1, примененные в качестве источника однородного поперечного магнитного поля, в котором помещают проводящий образец 2, измерительную катушку 3, катушку 4

взаимоиндуктивности, вольтметры 5 - и 6, фаа,ометр 7, амперметр 8,, генеЧ ратор синусоидальных сигналов 9, реостат 1C.

График (фиг.2) выражает зависимость tg Ч, ( угол между потоками ЬуФ от величины X

tg4, --

,

1,l4 2| д со8Ч ,- ()(1)

X ,,u3

где Ер и ЕО - ЭДС, обусловленные потоками Ф„ иф соответственно, R - радиус изделия, магнитная постоянная; Sj - продольная удельная электрическая проводимостьjuj диклкчиская частота переменного магнитного поля.

Выражение для форм-фактора в случае круглой измерительной катушки 3 имеет вид

1

Д 2(R/a)

Г1 1

/ГТСаТО , (3)

где а - средний радиус iизмерительной катушки 3, х - расстояние от

центра изделия до середины измерительной катушки.

График (фиг.З) выражает зависимость амплитуды удельного нормированного магнитного потока от величины обобщенного параметра X

IJ)l / (i4-A)-2(1+A) Acos f, + (f .

(1-Л +2(1-A)

I cos4-.(V|n (4)

15

.30

35

40

Определение электрических и магнитных параметров проводящих образцов проводят следующим образом.

Генератором 9 устанавливают частоту возбуждающего тока, величину которого регулируют реостатом 10 и регистрируют по амперметру 4, вольт- метром 5 измеряют ЭДС Е , а вольтметром 6 - Е.Угол сдвига фаз между этими ЭДС измеряют фазометром. По формуле С i) определяют угол сдвига между потоками D и ф или между соответствующими ЭДС при известной / .

По величине угла Ч из графической зависимости (фиг.2) находят величину обобщенного параметра X, по которому из графика (фиг.З) определяют амплитуду удельного нормированного магнитного потока. После этого, используя формулу (А), находят поперечную относительную магнитную проницаемость изделия Р-г. Подставляя ) величину f в формулу (2), опреде-1 ляют продольную удельную электрическую проводимость изделия:

Z

(5)

& {

М.. x)R

Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения

параметров цилиндрических образцов, включающий возбуждение в изделии вихревых токов переменным магнитным полем, создаваемьам катушкой возбуждения и приложенным перпендикулярио оси изделия, регистрацию изменений электромагнитного поля с использованием измерительной катушки и измерение ЭДС измерительной катушки без изделия, отличающий.с я тем,.чтр, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения измеряемых параметров, измеряют ЭДС измерительной катушки с изделием и фазу между ЭДС

измерительных катушек с изделием и без него, затем по измеренным величинам определяют амплитуду и фазу относите,льного. магнитного потока и величину обобщенного параметра с последующим определением поперечной относительной магнитной проницаемости и продольной удельной электрит ческой проводимости, причем относительный магнитный поток находят по формуле

. ,.А П-..- % ф

I - (1 , г -

Ре

282027

где

Ф

Ф - р

Ф - 6

А J.P о

относительный магнитный поток;

поперечная относительная магнитная проницаемость изделия ,

магнитный поток, пронизывающий измерительную катушку в присутствии изделия магнитный поток, пронизывающий катушку без изделияJ функция, связывающая геометрические размеры измерительной катушки, изделия и расстояние между ними; угол сдвига фаз между потоками .

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения числа измеряемых параметров. Она достигается тем, что в способе бесконтактного .измерения параметров цилиндрических образцов (ЦО) измеряют электродвижущую силу (ЭДС) измерительной катушки с ЦО и фазу между ЭДС измерительных катушек с ЦО и без него. Определяют амплитуду и фазу относительного магнитного потока (МП) и величину обобщенного параметра. Определяют поперечную относительную магнитную проницаемость и продольную удельную электрическую проводимость. Затем рассчитывают относительный МП. В описании изобретения приведены математические зависимости между измеряемыми величинами. Изобретение может быть использовано для неразрушающего Контроля электрических и магнитных параметров проводящих изделий. 3 ил. Q S (Л N9 00 1C о ьо

8 ГО

Редактор Н.Марголина

Составитель К Бухаров

Техред В.Кадар Корректор Б, Бутяга

Заказ 7261/43Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфнческсе г.федприятие , г .Ужгород, ул. Проектная, 4

ФШ.З