Устройство для измерения плотности тока в электролитах Советский патент 1977 года по МПК G01R19/00 

цаемоть которого имеет ярко выраженную зависимость от напряженности внешнего магнитного поля.

В шлу этого, частота автогенератора является функцией индуктивности задаюшего контура, а следовательно, и функцией плотности тока в электролите.

Схема устройства для измерения плотности тока в электролитах представлена на чертеже.

Оно содержит датчик 1, подсоединенньш к входу автогенератора 2. Выход автогенератора совместно с выходом опорного генератора 3 подключен к смесителю 4, соединенному с фильтром 5 низкой частоты, а выход фильтра - к счетчику 6 импульсов, подсоединенному к индикатору 1.

Датчик 1 представляет собой тороидальный магнитипровод 8, на котором расположены обмотки 9 задающего автогенератора 2. Магнитопровод помещен в тороидальный магнитный экран 10, в котором отсутсгеует внутренняя стенка, и в сплошной тороидальный электростатический экран 11, в котором п внутренней стенке прорезана узкая щель. Собранный таким образом датчик залит химически инертным материалом. Частота колебаний, вырабатьшаемых автогенератором 2, определяется задающим контуром, причем экранированный кабель 12 является емкостью задающего контура.

В даттаке выполнено ка/шброванное отверстие 13, служа1цее для пропускания электро шта. Электролит, протекающий через отверстие датчика, представляет собой проводник с током, плотность которого есть отнощение величины этого тока к площади.

Постоянное магнитное поле, создаваемое током D в магнитопроводе 8, измеР1яет магнитную проницаемость последнего. Обмотка 9 вместе с кабелем 2 образуют параллельньш колебательный центр, г/;е емкостью служит кабель, а индуктивностью - обмотки 9 с магнитопроводом 8. Изменение магнитной проницаемости магнитопровода приводит к изменению индуктивности контура, тем самым меняя частоту автогенератора 2, частью которого этот контур является.

Одновременно работает и опорньш генератор 3, частота колебаний кото)Х)го стабильна и выбрана авной частоте автогенератора в случае отсутствия ока через электролит.

Колебания автогенератора 2 и опорного генераора 3 подаются на смеситель 4. На выходе смеситея 4 присугствуюг, кроме б.:1лыиого шсла гармоик и суммарных колсбаии, также и разностные олебания -- биения, частота KOTopi.ix при стабильой частоте оп1)|)1К)го renciiaTopa зависит только от астоть iiBToreHcpaiopa, i.e. or плотности юка в лектролиге.

Задачу фильтрации nuciiJiH выиолпяс фильтр 5 изкой частоты. После фильт ); «Ммслсшп.ю им

биетшя подаются на счетчик 6 имттульсов, сигиа1п которого управляют индикаторюм 7 со щкалой, отградуированной в единштах плотности тока.

Для затциты контура автогенератора от во действия магнитного поля внещних слоев электролита введен магнитный экран 10 тороидальной формы с отсутствующей внутренней стенкой. .Для защиты контура автогенератора от влияния паразитных емкостей применен электростатический экран 11, представляющий собой сплошной торойд с узкой кольцевой щелью по внутренней стенке, которая устраняет эффект короткозамкнутого витка. Оба экрана соединены с экранирующей оплеткой кабе.пя 12.

Таким образом, даже неэначительньш ток в

электролите, пртшодяилий к малому изменению магнитной проницаемости магнитопровода и соответственно к небольшому изменению частоты автогенератора, вызьшает существенное изменение частоты биений, что и является причиной высокой чувствительности предлагаемого устройства.

Использование данного устройства для определения плотности электрического тока в электролитах ввиду его высокой чувствительности позволяет

измерять малые плотности тока, уменьшить погрешности измерений в области малых значений плотностей тока, измерять плотность тока без уфеднення ее веливдны как по объему, так и по сечению электролита, а также в малых объемах

последнего. I

Формула изобретения

Устройство для измерения плотности тока в

электролитах, содержащее тороидальный индукционный датчик и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повьщштшя его чувствительности, в него введены автогенератор, опорный генератор, смеситель, фильтр низкой частоты и счетчик импульсов, причем выходы опорного генератора и автогенератора через смеситель подключены к фильтру низкой частоты, выход которого соединен с входом счетчика имтгульсов, к которому подключен индикатор, а тороидальный индукционньд датчик выполнен в виде части колебательного контура указанного автогенератора и содержит тороидальный Магнитопровод с обмоткой, помешенный в магнитный экран тороидальной формы без внутренней стенки, которьв, в свою очередь, помещен в

эЛект хзстатический экран такой же формы с узкой щелью по внутренней стенке.

WcT04f{HKM И1|формаш Н, принятые во внимание при экспертизе:

1.Лг-торское свидетельство № 330383, кл. G01 N 27/02, 1969.

2.Авторское свидетельство № 4 S0967, кл. G 01 N :7/02, 1973 (прототип)