Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в неэлектропроводящих средах Советский патент 1988 года по МПК G01N27/90 

/5,

:w

1В

Изобретение относится к конт- ,рольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения содержания элементов износа в смазочных материалах при диагностике технического состояния машин и механизмов. Устройство позволяет повы- ,сить точность измерений, для чего используются предварительная компенсация сигнала разбаланса преобразователя с помощью магнитного шунта 15 и окончательная компенсация с помощью источника компенсирующего напряжения, выполненного в виде последовательно соединенных интегратора 11 и размыкателя 12, при этом размыкатель 12 закреплен на магнитопрово- де в его рабочем зазоре. 1 з.п. ф-лы,§ W

9Ul1

Изобретение относится к коитроль- нр-измерительной технике и может б|ыть использовано для измерения со- Держания элементов износа в смаэоч- Иых материалах при диагностике технического состоя1шя-машин и меха

НИЗМОВс

Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения взаимной компенсации сигналов измерительной и фталонной обмоток из-за влияния гар- 111онических составляющих сигнала, {обусловленных нелинейностью преоб- |)азователЯо

: На фиго1 приведена функциональная схема устройства; на фиг о 2 - преобразователь, продольньй разрез.

Устройство для определения содер- ания ферромагнитных частиц в неэлек ;тропроводящих средах содержит последовательно соединенные генератор 1 :гармонических колебаний, трансформа- торный преобразователь 2 и блок 3 обработки информации Трансформатор- ньй преобразователь 2 содержит возбуждающую обмотку 4, подключенную к выходу генератора 1, и измерительную ; обмотку 5. Измерительная обмотка 5, :состоящая И5 двух последовательно- согласно включенных секций, и аналогичная ей эталонная обмотка 6 включены вс тречно и соединены с блокэм 3 обработки информации. БЛОК 3 обработки информации включает последовательно соединенные усилитель 7 переменного тока, синхронный детектор 8, усилитель 7 переменного тока, усилитель 9 постоянного тока (УПТ) и регулируемьй источник 10 компенсирующего напряжения о Регулируемьй источник 10 компенсирующего напряжения включает интегратор 11, вход-которого через размыкатель 12 соединен с вькодом усилителя 9 постоянного тока При этом размыкатель 12 закреплен на магнитопроводе 13 преобразователя 2 в его рабочем зазоре Выход усилителя 9 постоянного тока подключен к индикаторному прибору 14о

Преобразователь выполнен с Ф-об- разным магнитопроводом 13о На цент ральном стержне магнитопровода расположена возбуждающая обмотка 4, а на боковых стержнях, вьшолненных с рабочим и эталонным зазорами - измерительная обмотка 5 и эталонная обмотка 6,

При этом напротив бокового стержня магнитопровода с эталонной обмоткой 5 установлен с возможностью пе- с ремещения магнитный шунт 15 из ферромагнитного материала.

Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в неэлектропроводящих средах работает

0 -следующим образом.

В возбуждающую обмотку 4 преобразователя 2 подается переменный ток. Измерительная 5 и эталонная 6 обмотки включены встречно, поэтому на

5 вход усилителя 7 переменного тока воздействует разностный сигнал с этих обмоток В случае идентичности обмоток 5 и 6 и магнитопровода 13 разностньй сигнал равен нулю. На

0 практике обмотки 5 и 6 и плечи маг- нитопроводов 13 неидентичныо В уст- ройстве предварительная их бацанси- ровка производится при помощи шунта 15 из ферромагнитного вещест5 ва, перемещаемого относительно рабочего зазора магнито1фовода 13, Перемещая шунт 15, можно добиться частичной идентичности сигналов, обеих обмоток 5 и 6. Оставшийся не0 сбалансированный сигнал очень мал. Он усиливается с помощью усилителя 7 переменного тока, преобразуется в постоянный при помощи синхронного детектора 8 и далее поступает на усилитель 9 постоянного тока для дополнительного усиления и отфильт- рования сигнала возбу:едающей частоты. На вход интегратора 11 через размыкатель 12 поступает сигнал с. выхода усилителя 9 постоянного тока Выходной сигнал интегратора 11 равен сигналу разбаланса, поступающему на вход усилителя 9 о Любые изменения сигнала разбаланса, обусловленные цак внешними воздействиями, так и внутренними факторами (разогрев, тепловое расширение элементов и узлов и т.д.) обрабатьшаются при помощи цепи компенсации.

Благодаря тому, что сигнал с выхо0 да интегратора 11 поступает на неин- вертируюшдй вход усилителя 9, а сигнал разбаланса - на инвертирующий вход, на вькоде УПТ 9 будет поддерживаться нулевой сигнало

5

0

5

5

При введении в рабочий зазор маг- нитопровода 13 ферромагнитного вещества появдщется сигнал разбаланса за счет изменения магнитного сопро

тйвлёния этого плеча. При этом сигнал разбаланса пропорционален массе введенного ферррмагнитного вещества. Этот полезный сигнал усиливают усилителем 7, с помощью детектора 8 преобразуют в сигнал постоянного тока, далее усиливают при помощи усилителя и подают на индикаторньй прибор 14.

При этом введенный образец, воздействуя на рычаг размыкателя 12, разрьюает входную цепь интегратора 11, причем момент разрыва опережает момент входа исследуемой среды в зазор преобразователя 2, за счет большей постоянной цепи разряда интегратора 11 его выходной сигнал поддерживается такой величины, которую он имел в момент разрыва входной цепи и был равен остаточному сигналу разбаланса, поступающему на вхо усилителя 9 о

После разрыва входной цепи интегратора 11 дальнейшие изменения вход- ного сигнала, обусловленные введением среды, уже не компенсируются, а поступают на индикаторный прибор 14, показания которого пропорциональны полезному сигналу, а соответственно и массе ферромагнйт ного вещества. Процесс измерения длится .3-5 с. .

Такое выполнение устройства позволяет существенно уменьщить влияние на выходной сигнал температурного и временного дрейфов и других паразитных сигналов, так как процесс измерения длится 3-5 с и система не успевает разбалансироваться, что

14290084

позволяет повысить точность измерений ,

Формула изобретения

0

5

0

0

5

с возможностью перемещения относио

тельно него о

/

i Л

N

и.г.2