Электроизмерительный прибор на магнитной жидкости Советский патент 1975 года по МПК G01R5/00 

1

Известны электроизмерительные ириборы на магнитной жидкости, содержащие электромагнит и отсчетиое устройство со шкалой.

Однако отмечается зависимость высоты иодъема феррожидкости от ее веса; зависимость высоты подъема феррожидкости от угла отклонения столба жидкости от вертикального направления; сравнительно малое быстродействие; недостаточная механическая прочность и низкая чувствительность. Кроме того, эти приборы имеют неравномерную шкалу.

Предлагаемый прибор отличается тем, что в нем полюса электромагнита образованы магнитной жидкостью, размещенной в зазорах вспомогательных полюсов, образующих камеры, например, в форме клина, и удерживаемой полем постоянных магнитов, а магнитопровод выполнен с магнитным сопротивлением, изменяющимся по его длине ио закону, определяющему характер шкалы, при этом пространство вокруг магнитной жидкости между полюсами и прозрачной стенкой отсчетного устройства, а также часть пространства камер вспомогательных полюсов заполнена немагнитной прозрачной жидкостью с плотностью, близкой к плотности магнитной жидкости. Кроме того, для получения переменного сопротивления магнитопровода в нем вынолпены отверстия разного диаметра.

2

На чертеже изображен электроизмерительный прибор.

Основным элементом предлагаемого прибора является электромагнит, имеющий магнитопровод I и обмотку 2, полюса которого образованы из феррожидкости 3. Феррожидкость удерживается между вспомогательными полюсами 4 и с помощью плоских постоянных магнитов 5, создающих постоянное поле в клиновидных камерах 6. Магнитное сопротивление

магнитопровода 1 увеличивается к концам

электромагнита за счет уменьшения сечения

магнитопровода путем сверления отверстий 7.

За счет подбора различных соотношений

диаметров отверстий 7 по длине магнитопровода 1 можно получить любой характер шкалы прибора, в том числе и равномерный. Межполюсное пространство электромагнита заполнено немагнитной прозрачной жидкостью (на

чертеже не показана), которая заиолняет также и пространство между полюсами 3 и прозрачной стенкой отсчетного устройства 8. Немагнитная жидкость имеет ту же плотность, что и феррожидкость, и ие смешивается с ней.

Например, это может быть водный раствор тяжелых солей. В этом случае на феррожидкость не действует сила ее тяжести и силы инерции, возникающие при вибрациях, тряске и ударах. Кроме того, устраняется смачивание магнитной ненрозрачиой жидкостью отсчетного устройства, т. е. создаются нормальные условия для считывания показаний. За счет соответствующей конструкции вспомогательных полюсов передняя торцовая стенка устройства (на чертеже не показана) не соприкасается с феррожидкостью 3, а задняя стенка 9 соприкасается и смачивается ею. Благодаря смачиванию задней торцовой стенки в начале шкалы жидкие магнитные полюса сливаются, образуя мениск между полюсами магнитопровода 1.

Прибор работает следующим образом.

В отсутствии тока в обмотке электромагнита феррожидкость 3 находится в камерах 6, а мениск - в начале шкалы. При пропускалии измеряемого тока через обмотку 2 электромагнита между жидкими магнитными полюсами 3 возникает магнитное поле, причем за счет разного сечения магнитопровода 1 (большего в начале щкалы) поле сильнее в начале щкалы. Поэтому жидкие полюса за счет взаимного притяжения сливаются и при увеличении тока мениск передвигается вдоль шкалы на соответствующую величину. Прн уменьшении тока или его отсутствии мениск смешивается к О шкалы за счет втягивания феррожидкости в клиновидные камеры 6 постоянными магнитами 5.

За счет описанного располол ения магнитной жидкости в качестве полюсов электромагнита исключается возможность ее разрыва при перемещении в межполюсное пространство, а также повышается быстродействие прибора за счет резкого сокращения величины пути этого перемещения - половина межполюсного расстояния электромагнита.

Прибор регулируется изменением напряженности поля в клиновидных камерах, например шунтированием постоянных магнитов.

Прибор, благодаря квадратичной зависимости электромагнитной силы втягивания от измеряемой величины, пригоден для измерений в цепях постоянного и переменного тока с искаженной формой кривой в расширенном диапазоне частот.

Предмет изобретения

1.Электроизмерительный прибор на магнитной жидкости, содержащий электромагнит и отсчетное устройство со шкалой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, надежности и быстродействия, а также повышения механической прочности, чувствительности и точности отсчета, в нем полюса электромагнита образованы магнитной

жидкостью, размещенной в зазорах вспомогательных полюсов, образующих камеры, например, в форме клина, и удерживаемой полем постоянных магнитов, а магнитонровод выполнен с магнитным сопротивлением, изменяющимся по его длине по закону, определяющему характер шкалы, при этом пространство вокруг магнитной жидкости между полюсами и прозрачной стенкой отсчетного устройства, а также часть пространства камер вспомогательных полюсов заполнена немагнитной прозрачной жидкостью с плотностью, близкой к плотности магнитной жидкости.

2.Электроизмерительный прибор но п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения переменного сопротивления магнитопровода, в магнитонроводе выполнены отверстия разного диаметра.

8