Прибор для измерения напряженности магнитного поля Советский патент 1944 года по МПК G01R33/28 

В предлагаемом приборе для измерения напряжённости магнитного поля поворот указательной стрелки осуществляется при перемещении ферромагнитного якоря под действием измеряемого магнитного поля.

Сущность изобретения заключается в конструктивном выполнении такого прибора, в котором указанный ферромагнитный якорь укреплёй в растяжках и подвешен на конце закрученной ленты; в.средней части последней закреплена стрелка, поворачивающаяся в плоскости, перпендикулярной оси ленты.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид предлагаемого прибора в разрезе, фиг. 2 поперечный разрез по линии А - Б по фиг. 1.

Прибор состоит из алюминиевого корпуса 1, к верхней перекладине которого при помощи щтифта 7 подвешен на упругой подвесной нити 12 якорь 8 из динамного железа, прикреплённый, кроме того, упругими растяжками 13 к Т-образным щтифтам 9.

Сила притяжения якоря 8 к полюсу испытуемого магнита уравновещивается силой натяжения подвесной нити 12 и растяжек 13. Подвесная нить 12 выпо.шена в виде закруглённой узкой и тонкой упругой ленты из фосфористой или бериллиевой бронзы.

Если смотреть с концов нити на стрелку 10, припаянную к середине её, то одна половина нити будет закручена вправо, а вторая влево. Средняя часть закрученной таким образом упругой нити поворачивается на значительный угол при весьма небольщом растяжении нити (порядка десятых долей миллиметра).

Штифт 7 служит для установки стрелки на нуль щкалы.

Т-образные штифты 9 служат для регулировки положения якоря 8 и степени натяжения растяжек 13. Изменяя натяжение растяжек 13, можно увеличивать или уменьщать вертикальную составляющую силу притяжения якоря 8 к полюсу испытуемого магнита и тем самым изменять пределы шкалы прибора. Для защиты от загрязнения прибор закрыт Б верхней части эбонитовой Крыщкой 3 с прорезом для визирования шкалы 6, прикрытым защитным стеклом 5, в нижней части - латунным цилиндром 2 и, наконец, снизу - донышком И из плексигласа или фибры. Цифрой 4 обозначена оправа из эбонита и т. п.

Приборы, предназначенные для измерения малых полей, снабжаются дополнительно двумя полюсамииз мягкого железа, укреплёнными под якорем 8. В этом случае прибор устанавливают этими полюсами на оба полюса испытуемого магнита.

ДостоинствомпредлагаемогС;

прибора является, в первую очередь, значительный угол поворота стрелки при весьма малых перемещениях якоря (являющегося собственно рабочим органом прибора), благодаря чему начальное расстояние якоря 8 от полюса испытуемого магнита остаётся практически неизменным.

Передаточное число нити, т. е. отношение угла а поворота средней части подвесной нити 12 вокруг её оси к удлинению х той же

ct

НИТИ к зависит от формы и

размеров поперечного сечения нити, её длины, упругости материала и числа первоначальных закруток ниС

ти, так что К - f (6, Ь, 1, Е, п).

где о - толщина нити, b - ширина нити, 1 - длина нити, Е - модуль упругости материала нити и п - число первоначальных закруток.

С другой стороны, удлинение х нити является функцией растягивающей силы, представляющей собою геометрическую разность между силой притяжения якоря 8 к полюсу испытуемого магнита и силами натяжения растяжек 13.

Наконец, сила притяжения якоря 8 к полюсу испытуемого магнита есть фукция от средней напряжённости магнитного поля в данном объёме якоря, а также размеров и материала последнего.

Таким образом угол и. поворота средней части подвесной нити 12, а следовательно, и прикреплённой к ней стрелки 10 будет функцией от напряжённости Н магнитного поля в данной точке и ряда параметров, зависящих от конструкции, размеров и материала деталей прибора (подвесной нити 12, растяжек 13, якоря 8), т. е.

(H, о, Ь. 1, Е, п).

Подбирая соответственный материал и размеры для подвесной нити 12, растяжек 13 и якоря 8 с таким расчётом, чтобы якорь 8 намагничивался до насыщения уже при минимальных значениях напряжённости магнитного поля для измеряемого диапазона, можно добиться практической равномерности шкалы (в пределах её рабочей части).

Для слабых магнитных полей можно значительно увеличить чувствительность прибора, придав якорю 8 форму удлинённой призмы (или цилиндра), длинная ось которой расположена в плоскости, перпендикулярной к подвесной нити 12. В этом случае прибор должен быть снабжён двумя полюсами, расположенными под якорем 8 с воздушным зазором между ними. Этими полюсами прибор устанавливается на полюса испытуемого магнита.

Предмет изобретения

Прибор для измерения напряжённости магнитного поля, в котором поворот стрелки осуществляется при перемещении ферромагнитного якоря под действием измеряемого магнитного поля, отличающийс я тем, что якорь 8, укреплённый в растяжках 13, подвешен на конце закрученной ленты 12, в средней части которой закреплена стрелка 10, поворачивающаяся в плоскости, перпендикулярной оси ленты 12.

Фиг. 2