Устройство для измерения удельной электрической проводимости Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

,1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля методом вихревых токов немагнитных металлов, а также расплавоё солей, растворов электролитов по их удельной электрической проводимости в машиностроении, в химической и ряде других отраслей промьшленности.

Цель, изобретения - повышение точности измерений за счет введения в устройство автоматической схемы компенсации изменения параметров измерительной катушки индуктивности.

На чертеже .приведена блок-схема устройства для измерения удельной электрической проводимости материалов.

Устройство содержит генератор 1 сигналов, соединенный с одной из обкладок конденсатора 2 переменной емкости, подключенного другой обкладкой к первому концу измерительньй катушки 3, намотанной на каркас , внутри которого находится ферритовый сердечник 5, Второй конец измерительной катушки 3 соединен через детектор 6, фильтр 7 нижних частот, усилитель 8 постоянного тока, инерционное звено 9, индикатор 10 с одним концом компенсационной катушки 11 индуктивности, другой конец которой заземлен.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений с помощью конденсатора 2 осуществляется отстройка от .зазора.

При помещении датчика, состоящего из катушек 3 и 11 индуктивности, на контролируемый материал происходит изменение индуктивности Ь„ катушки 3, обусловленное действием магнитного поля вихревых токов в материале. Изменение индуктивности L, приводит к изменению тока I, протекающего через устройство. .Амплитуда тока, поступающего на вход детектора 6, равна

1

и

Ca,-b +R

(1)

и, «Л - амп,питуда напряжения и

круговая частота генератора 1J

С - емкость-конденсатора 2, R - суммарные активные потери.

287502

Допустим, что удельная проводимость G материала увеличилась. Увеличение б вы%ов1гт уменьшение L , а

Ь следовательно, при .L/ -г (что может

V

быть достигнуто соответствующим выбором индуктивности и емкости) и R и const (что достигается 11ри 3 10 D/uO(uoS 5, гце D - диаметр катушки 3, /и - магнитная проницаемость вакуума) - уменьшение знаменателя выражения (1), что приведет к увеличению тока I.

15 Ток I, пройдя через детектор 6, фильтр 7 нижних частот, выделяющий его огибаюш,ую, усилитель 8 постоянного тока и инерционное звено 9, усредняющее зна 1ения огибающих тока 1 за

20 период, определяемый временем от на- чала изменения индуктивности катушки 3 за счет изменения G до возвращения ее в исходное состояние, поступает на индикатор 10 и катушку 11 индук25 тивности.

Увеличение тока I вызовет увеличение постоянного магнитного поля катушки 11 и, как следствие этого, увеличение эффективной магнитной проница30 емости ферритового сердечника 5, а значит и увеличение индуктивности катушки 3 до первоначального значения.

По величине тока судят об удельной проводимости материала.

35 В устройстве происходит статическая компенсация изменения индуктивности катушки 3 за счет изменения эффективной магнитной проницаемости ферритового сердечника 5, зависящей от ве40 личины постоянного тока, протекающего через катушку 11 индуктивности.

Формула изобретения

45 Устройство для измерения удельной электрической проводимости материалов, содержащее генератор,.амплитудный детектор, усилитель постоянного тока, индикатор, компенсационную ка50 тушку индуктивности, один конец которой предназначен для подключения -к нулевой точке, и измерительный последовательном колебательный контур, состоящий из измерительной катушки ин55 дуктивности и конденсатора переменной емкости, соединенного одной обкладкой с генератором, а другой - с первым концом измерительной катушки, отличающееся тем, что.

313287504

с целью повышения точности измерения,тором, выход которого подключен к

оно снабжено фильтром нижних частот,втсфому концу компенсационной катушвключенным между амплитудным детек-ки, а измерительная катушка вторым

тором и усилителем постоянного тока,концом подключена к входу амплитудинерционным звеном, включенным междуного детектора и расположена внутри

усилителем постоянного тока и индика-компенсационной катушки.

Изобретение относится к контролю измерительной техники .и может быть использовано для неразрушающего контроля методом вихревых токов немагнитных металлов, а также расплавов солей, растворов электролитов по их удельной электрической проводимости в машиностроении, химической и ряде других отраслей промышленности. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет автоматической компенсации изменения параметров изиери- тельной катушки индуктивности. Генератор 1 питает синусоидальным током измерительную катушку 3, подключен- ную через конденсатор 2. При установке преобразователя на изделие изменяется индуктивность катушки 3. Это изменение приводит, в свою очередь, к изменению тока, протекающего через последовательную цепь, содержащую детектор 6, фильтр 7 нижних частот, усилитель 8 постоянного тока, инерционное звено 9, индикатор 10 и катушку 11 индуктивности. Изменение зтого тока вызывает изменение эффективной магнитной проницаемости сердечника 5. В силу этого значение индуктивности катушки 3 принимает свое изначальное значение. По величине то- ка, протекающего через индикатор 10, судят об удельной электрической проводимости. 1 ил. г (Л Г