Датчик для измерения магнитного поля Советский патент 1991 года по МПК B61K9/08 G01N27/83 

Фиг.1

Z

Изобретение относится к измерению магнитных полей и служит для датчика магнитного дефектоскопа.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг,1 представлена структурная схема датчика; на фиг.2 - схема электромеханического вибратора.

Датчик содержит возбудитель 1 механических колебаний и связанный с ним электромеханический вибратор 2, с которым жестко связана измерительная катушка 3, подключенный к регистратору 4. Катушка 3 воспринимает поле над головкой 5 рельса, над которым расположен магнит 6(фиг.1). Вибратор 2 выполнен в виде пьезоэлектрического конденсатора, одна обкладка 2.1 которого размещена внутри другой обкладки 2.2. В качестве диэлектрика - пье- зокристалл 7 (фиг.2).

Датчик работает следующим образом.

Возбудитель 1 создает механические колебания пьезокристалла 7 на его резонансной частоте, которые передаются индукционной измерительной катушке 3. Конструкция пьезоконденсатора такова, что одна его обкладка расположена внутри другой (фиг.2). В результате поле возбуждения сосредоточено внутри пьезоэлектриче ской обкладки 2.1 конденсатора и не сцепляется с катушкой 3, жестко прикрепленной к внешней обкладке 2.1 пьезоэлектрического конденсатора. Тем самым исключается наводка частоты возбуждения в катушке 3. При размещении катушки 3 над головкой 5 рельса, примагничиваемого магнитом 6 вагона-дефектоскопа, витки катушки в процессе вибрации пересекают горизонтальные составляющие магнитных силовых линий поля над головкой рельса и в двух образующих катушки, расположенных поперек рельса,

0

5

0

5

0

5

0

наводятся ЭДС. Разностная ЭДС их не равна нулю, если горизонтальная составляющая магнитного поля в месте расположения этих образующих неодинакова. Таким образом, катушка 3 измеряет градиент поля, который образуется только при наличии дефекта, ЭДС снимается с катушки 3, поступает на регистратор 4, который отфильтровывает все помехи, наводимые на сигнал в области низких и высоких частот, в том числе и сигнал, индуктируемый в катушке 3 непосредственно от движения вагона-дефектоскопа, который расположен в области низких частот и пропорционален скорости движения. Далее производят фазоамплитудное детектирование. Поскольку частота принудительных колебаний датчика, равная частоте возбуждения, заведомо выше области частот механических колебаний, связанных с перемещением датчика по рельсам, то последние надежно отсеиваются в регистраторе 4. На его выходе уровень сигнала отображает величину градиента, а полярность - его знак, по которым судят о наличии и характере дефекта.

Формула изобретения Датчик для измерения магнитного поля, содержащий возбудитель механических ко- лебзний к связанный с ним электромеханический вибратор, с которым жестко связана измерительная катушка, подключенная к регистратору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, электромеханический вибратор выполнен в виде пьезоэлектрического конденсатора, одна обкладка которого размещена внутри другой, а измерительная катушка жестко закреплена на внешней обкладке пьезоэлектрического конденсатора.

Изобретение относится к измерению магнитных полей. Цель изобретения - повышение точности. При размещении катушки 3 над головкой 5 рельса в двух ее образующих, расположенных поперек рельса, наводится электродвижущая сила (ЭДС). которая не равна нулю, если горизонтальная составляющая магнитного поля в месте расположения этих образующих неодинакова, т.е. катушка 3 измеряет градиент поля, который образуется только при наличии дефекта. 2 ил

72-1 2.2