ППЕНТЙО-ТЕХЙ-:^: =БИбЛИОТьКД Советский патент 1970 года по МПК G01R19/04 B01J8/24 

Изобретение относится к магнитометрическим устройствам и может быть использовано, например, для определения эффективного коэффициента условий перемешивания в кипящем слое с магнитомечеными частицами и скорости перемещения частиц в дисперсных системах, а также для обнарул ения дефектов в твердых изделиях из ферромагнитного материала.

Известно устройство для контроля концентрации и перемещения магпитомеченых частиц, введенных в кипящий слой, содержащее чувствительный элемент (феррозонды), связанный с усилительно-преобразовательными блоками, генераторы и измерительные приборы. Однако на чувствительный элемент феррозонды оказывает влияние геомагнитное поле. Устранение этого влияния сопряжено с необходимостью компенсации геомагнитного поля в объеме феррозондов, для чего должны быть использованы специальные катушки, подключаемые к ста:бильному источнику то.ка. На указанный элемент также влияют вариации геомагнитного поля и промышленные помехи, опектр которых во многих случаях перекрывает спектр измеряемых величин. Устранение этого влия.иия связано с необходимостью использования контрольного магнитометра, устанав.ливаемого вне кипящего слоя, что усложняет измерения. Достаточно активно на феррозонды оказывают влияния впорации и механические смещения, поскольку феррозонды являются направленными чувствительпыми элементами. Кроме того, компенсация геомагнитного поля в объеме феррозонда осуществляется лищь на одной из составляющих этого поля (например, вертикальной). Ничтожные же отклонения феррозонда от вертикали приводят к ложному сигналу за счет действия горизонтальной составляющей геомагнитного поля.

В предложенном устройстве чувствительный элемент выполнен в виде отпосительпого датчика, содержащего дифференциальную обмотку, подключенную через трансформатор к генератору звуковой частоты, и узк)ю .кат)щку, размещенную в центре датчика и соединеппую с генератором низкой частоты, причем выходными клеммами датчика являются средняя точка дифференциальной обмотки и средняя точка вторичной обмотки трансформатора. Это устранит влияние геомагнитного поля и промышленных помех, а также уменьшит влияние вибраций и механических смещений на чувствительный элемент.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

вьшолкенного в виде стержня. По длине распределека обмотка 2 с отводом от его середины. С сердечником 1 жестко связана узкая катушка 3. Концы обмотки 2 подключены к дифференциальному трансформатору 4, нервичная обмотка которого, в свою очередь, запитана переменным током звуковой частоты со, вырабатываемым генератором 5. Диаметр катушки 3 больше диаметра сердечника, а ее ось совпадает с осью последнего, Катушка 3 запитана переменным током низкой частоты Q, вырабатываемым генератором 6, и расположена симметрично относительно концов сердечника 1 и обмотки 2. Полезный сигнал с .катушки 3 снимается с диагонали, образованной средней точкой обмотки 2 к средней точкой вторичной обмотки трансформатора 4, и Поступает на вход избирательного усилителя 7.

Устройство работает следуюш,нм образом.

Чувствительный элемент помещают в кипяш;ий слой. Из-за различной концентрации магннтомеченых частиц в верхней и нижней полусферах чувствительного элемента баланс последнего нарушается и на входе усилителя 7 появляется сигнал второй гармоники Я2(о|Яо|. Последний промодулирован частотой Q, причем глубина модуляции зависит от условий перемешивания магнитомеченых частиц в слое н скорости их перемещения. Выделяя постоянную и переменную составляющие сигнала, можно судить о средней концентрации частиц, условиях неремешивания и скорости их перемещения.

Разделение сигналов осуществляется еледующим образом.

Избирательный усилитель 7 пропускает несущую сигнала с частотой 2а и две боковые- 2со + Q и 2со - 2. После демодулядии синхронны.м детектором 8, питаемым опорным нанряжением от генератора 5, получаются: постоянная составляющая, пропорциональная разности средней (Кондентра-цин магнитомеченых частиц в верхней и нижней полусферах, и переменная составляющая с частотой Q, по изменению амплитуды которой судят об условиях перемешивания частид и скорости их перемещения в слое. Постоянная составляющая в слое выделяется фильтром 9 нижних частот и регистрируется прибором 10. Переменная составляющая через разделительный конденсатор // поступает на второй синхронный детектор J2, питаемый от генератора 6. Выпрямленный сигнал регистрируется прибором 13. Изменяя амплитуду и частоту вопомогательного поля, создаваемого катушкой 3, можно получить дополнительную ннформацию об условиях перемешивания в слое и скоростях перемещения частиц.

Предмет изобретения

Устройство для контроля концентрации н перемещения магнитомеченых частиц, введенных в кипящий слой, содержащее чувствительный элемент, связанный с усилительно-преобразовательными блоками, генераторы и измерительные приборы, отличающееся тем, что, с делью устранения влияния геомагнитного поля и промышленных помех, а также для уменьшения влияния вибраций и механических смещений на чувствительный элемент, последний выполнен в виде относительного датчижа, содержащего дифференциальную обмотку, подключенную через трансформатор к генератору звуковой частоты, и узкую катушку, размещенную в центре датчика и соединенную с генератором низкой частоты, причем выходными клеммами датчика являются средняя точка дифференциальной обмотки и средняя точка вторичной обмотки трансформатора.

i

-Ч