Способ измерения удельного электрического сопротивления электропроводящих материалов Советский патент 1978 года по МПК G01R27/22 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ и совершают вращательное движение вокруг оси, перпендикупярной этой поверхности. Сиповые пинии магнитного попя проникают в материал и, пересекая различные его участки, наводят ЭДС. Появление ЭДС приводит к возникновению вихревых токов. Сами токи направлены таким образом, что поле, образованное ими, стремится скомпен сировать намагничивающее поле. Кроме того, электропроводный материал стремится уменьшить скорость вращения поля и искривляет магнитные силовые линии. Искрив пение магнитных линий зависит от маг нитного числа Рейнопьдса где б -удельная электрическая провош мость x Q-скорость движения магнитных силовых линий; L,-глубина проникновения магнитного поля в материал С - скорость света. Из формулы видно, и, соответственно, искривление магнитных силовых линий прямо пропорциональны удельной электрической проводимости. Известно, что удельное электрическое сопротивление обратно пропорционально удельной электричес кой проводимости. Так как магнитные силовые пинии совершают вращательное движение, то искривление их можно характеризовать как отставание во времени. Следовательно, в чувствительном элементе, регистрирующем тангенциальную составляющу фазы ЭДС, наведенной в воздухе и на поверхности материала различны. На поверхности материала фаза ЭДС отстает, и это отставание прямо пропорционально удельной электрической проводимости и обратно пропорционально удельному электрическому со противлению. На фиг. 1 изображено устройство для измерения предлагаемым способом на фиг.2 конфигурация магнитных силовых линий в воздухе (фиг. 2а) и на поверхности материала (фиг. 26). Постоянный магнит 1 установлен с зазором на пластину из электропроводящего материала 2. Измерительная катушка 3 расположена между полюсами магнита. Ось 4 катушки параллельна поверхности пласти ны. Электрическая часть измерительного устройства содержит усилитель 5, фазомет 6, фазовращатель 7 и функциональный преобразователь 8, коэффициент передачи кото рого обратно пропорционален входной величине. Магнит вращается над поверхностью пластины с угловой скоростью СО а катушка остается неподвижной. При вращении магнита в катущке наводится переменная ЭДС частота которой равна «и. ЭДС, наведецная в катушке, пропорциональна тангенциальной составляющей магнитного поля. Эта ЭДС Р® усилитель 5 подается на фазометр 6, Сюда же через фазовращатель 7 подается опорный сигнал с частотой ии и неизменной фазой. Вращающийся магнит и катушка приподнимаются над поверхностью пластины. Конфигурация магнитного поля в этом случае показана на фиг. 2а. Изменяя фазу опорного сигнала фазовращателем 7, добиваются нулевого показания фазометра 6. Затем магнит и катушку приближат к пластине. Конфигурация поля изменяется (фиг. 26), и сигнал на выходе фазометра становится пропорциональным искривлению поля и удельной электрической проводимости. Функциональный преобразователь 8 .вырабатывает величину, обратную удельной электрической проводимости, т.е. сигнал на его выходе пропорционален удельному электрическому сопротивлению пластины 2. Использование предлагаемого способа измерения удельного электрического сопротивления позволяет: -расширить предел измерения в 3-5 раза без изменения режимов и настройки: -повысить локальность измерений -повыситьточность измерения благодаря сравнению удельного электрического сопротивления материала с удельным электрическим сопротивлением воздуха и вследствие линейной зависимости сигнала на выходе от измеряемой величины - упростить измерительное устройство. Формула изобретени-я Способ измерения удельного электрического сопротивления электропроводящих материалов, заключающийсяв возбуждении в материале вих ревых токов, измерении ЭДС наведенной этими токами, и определении искомого параметра, отличающийс я тем, что, с целью повьпиения точности и расширения пределов измерения, вихревые токи возбуждают посредством магнитного поля, вращающегося в плоскости, параллельной поверхности материала, и измеряют разность фаз между ЭДС холостого хода в воздухе и ЭДС, пропорциональной тангенциапьной составляющей попя вихревых токов на поверхности материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 52О504, q 01 N27/86, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР MO 517858, G, 01N 27/86, 1976.

Фиг.2