Феррозонд Советский патент 1975 года по МПК G01R33/00 

1

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано в магнитометрии и дефектоскопии.

Известен феррозонд, содержащий один или несколько ферроэлементов, каждый из которых имеет феррома1гнитный сердечник, обмотку возбуждения и индикаторную обмотку.

Недостатком известных феррозондов является то, что выходная э.д. с. Е в зависимости от измеряемого поля Н имеет максимум, т. е. при увеличении измеряемого поля Е сначала растет, потом при некотором значении измеряемого поля Нок достигает максимума, а затем падает. Таким образом, одному и тому же значению выходной э. д. с. Е соответствует два значения измеряемого поля - на восходящей ветви зависимости Е/Но1 и на ее нисходящей ветви.

Величина Нок определяется индукцией насыщения материала сердечника BS, проницаемостью формы сердечника m и амплитудой поля возбуждения Я,,,. Увеличению поля возбуждения есть определенный предел, связанный с разогревом катущек возбуждения. Кроме того, увеличение Ят выше оптимального приводит к снижению чувствительности датчика в малых полях.

Уменьшением т можно увеличить Яош но при этом необходимо повышать Я™, так как

иначе чувствительность феррозонда в малых полях упадет до нуля.

Для расширения диапазона измеряемых полей в предлагаемом феррозонде индикаторная обмотка выполняется в виде секций, расположенных на центральном и концевых участках сердечника.

На фиг. 1 показан описываемый феррозонд; на фиг. 2 - график, поясняющий его работу.

Ферромагнитный сердечник 1 снабжен обмоткой возбуждения 2 и индикаторно обмоткой, состоящей из секций 3-5. Секция 4 является центральной (в ней наводится э. д. с. Е), а секция 3 и 5,соединенные последовательно - концевыми (э. д. с. Яа)Принцип работы устройства поясняется на фиг. 2. Здесь по оси х изображен сердечник 1, а по оси ординат отложена индукция В. Кривая 6 соответствует распределению индукции по длине сердечника при некотором поле Яоб, кривая 7- при некотором поле Яо7 и т. д., причем Яоб Я1|- Яо8 Яод Яо1оПри малых полях индукция распределена по сердечнику неоднородно вследствие действия размагничивающего фактора, которое наиболее сн.тьно сказывается вблизи концов сердечника. При возрастании Я,, в центре сердечника В достигает насыщения и более не увеличивается. Дальнейшее увеличение Но приводит теперь только к увеличению индукции вблизи концов (кривые 8-10).

Так, начиная с некоторых Яо, индукция в центре сердечНика не возрастает, в то время как на концах сердечника продолжает расти. Это известное явление и служит основой для создания предлагаемого устройства. Действительно, потокосцепление в центральной катушке будет увеличиваться до тех пор, пока В в центральной части не достигнет Вмакс. С этого времени э. д. с. в центральной катушке прекращает увеличиваться с увеличением Но, но в концевых катушках продолжает расти. Использование концевых катушек позволяет получить рост э. д. с. с увеличением Но еще в

достаточно широком диапазоне (,в 2-3 и более раз превышающем Яок - это зависит от размеров концевых катушек).

Предмет изобретения

Феррозонд, содержащий один или несколько ферроэлементов, каждый из которых имеет ферромагнитный сердечник, обмотку.возбуждения и индикаторную обмотку, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых полей, индикаторная обмотка выполнена в виде секций, расположенных на центральном и концевых участках сердечника.