Способ измерения электропроводности ферромагнитных материалов Советский патент 1961 года по МПК G01R27/02 G01R33/12 

Известен способ измерения комплексного сопротивления магнитных материалов при помощи катушки, накладываемой на испытуемый образец и включенной в одно из плеч моста переменного тока.

Предложенный способ измерения отличается от известного тем, что для компенсации влияния размеров и магнитной проницаемости испытуемого образца на него накладывают две дополнительные катушки, при помощи которых получают информацию об изменении размеров и магнитной проницаемости образца, преобразуемую в изменения частот высокочастотного и низкочастотного генераторов. Напряжениями этих генераторов компенсируют при помош.и вычитающей схемы составляющую сигнала основной катущки.

Настоящий способ дает возможность повысить точность измерений.

На чертеже изображена блок-схема устройства, посредством которого осуществляется предложенный способ.

Как видно из схемы, информация об изменении геометрических размеров образца, получаемая с помощью изменения частоты колебаний высокочастотного генератора 1, зависящей от изменения индуктивности датчика 2, после дискриминатора 3 в виде напряжения постоянного тока подается на вход вычитающей схемы 4.

Генератор 1 настроен на частоту порядка 5-10 мгц, при которой магнитная проницаемость ферромагнитного материала близка к единице и изменение индуктивности датчика 2 определяется изменением геометрических размеров образца 5.

Генератор 6 настроен на частоту 5-20 кгц и служит для получения информации о совместном изменении магнитной проницаемости и геометрических размеров образца, которые обусловливают изменение индуктивности датчика 7.

Напряжение с выхода усилителя 8 поступает на резонансный мост 9, индуктивность датчика 10 которого расположена на образце.

№ 141947- 2 При-ОДг1И;на-КС1 й: : параметрах датчиков 7 и 10, одинаковых емкостях С .и одинакового по длине (на участке установки датчиков) образца в измepитeл&id й f faгo| 9ли резонансного моста, напряжение первой гармЬнир ,р1.аёно,1 Н1улю. Изменение геометрических размеров образца изменяет колебаний генераторов / и 5, изменяет индуктивность датчика /У иДолжно было бы вызвать расстройку последовательного колебательного контура резонансного моста, в действительности этого не происходит, так как расстройка ио частоте колебательных контуров генератора 6 и моста 9 одинакова.

В связи с таким изменением геометрических размеров образца реактивная составляющая напряжения в измерительной диагонали моста 9 отсутствует, а разбалансное напряжение в измерительной диагонали появляется только за счет изменения активной составляющей, вносимой образцом 5 сопротивления в датчик W. Это напряжение усиливается избирательным полосовым усилителем //, детектируется и подается на второй вход вычитающей схемы 4.

Таким образом, на входы вычитающей схемы воздействуют одинаковые сигналы, ч го свидетельствует о наличии компенсации изменений геометрических размеров.

Компенсация изменений магнитной проницаемости заключается в следующем. При одинаковом изменении магнитной проницаемости по длине датчиков /f и 7 получают одинаковые приращения, что приводит к изменению частоты генератора 6 и автоматической настройке последовательного Контура моста в резонанс на эту частоту.

При условии, что магнитная проницаемость на высоких частотах приближается к единице, изменение магнитной проницаемости не вызовет изменение частоты генератора /.

Изменение электропроводности образца практически не изменяет частоту генераторов J н 6 н обусловливает разбаланс моста 9 по активной составляющей, который, в свою очередь, может быть определен яо отклонению стрелочного прибора, включенного на выходе вычитающей схемы 4 (5) или по изменению активного плеча моста.

Хотя изменение электропроводности образца изменяет амплитуду колебаний обоих генераторов, но это не вызывает погрещности в измерении, так как дискриминатор 3 и мост 9 оказываются нечувствительными элементами к такому изменению.

Предмет изобретения

Способ измерения электропроводности ферромагнитных материалов, основанный на определении комплексного сопротивления катушки, проходной или наложенной на испытуемый образец и включенной в одно из плеч моста переменного тока, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, для компенсации влияния магнитной проницаемости и геометрических размеров образца, на последний накладывают две дополнительных катущки, с которых получают информацию о размерах и магнитной проницаемости образца, преобразуемую в изменения частот высокочастотного и низкочастотного генераторов, и напряжениями этих генераторов компенсируют при помощи вычитающей схемь составляющую сигнала основной катушки, создаваемую компенсируемыми факторами.