Устройство для определения плотности электрического потока в электролитах Советский патент 1979 года по МПК G01N27/02 

1Изобретение относится к области физико- химического аналгоа и может быть использовано для измерения плотности электрического тока в электролитах при проведении электрохимических процессов. Известны устройства для измерения плотности тока в электролитах, содержащие, трансформаторный датчик, вьшолненный в виде магнитного усилителя с разнесеюп 1ми тороидальными магнитопроводами с обмотками 1 . Наиболее близкое к изобретению техническое решение - устройство для определения плотности электрического тока в электролитах, которое содержит трансформаторный датчик в виде магнитного усилителя с соосно-разнесенными тороидальиыми магнитопроводами с обмотками, кото рые помещены, в цилиндрический магнитный экран с калиброванным отверстием, симметричным окну магнитопроводов 2. Недостатком этих устройств .является эначительный дрейф нуля при измерениях, обусловленный изменением температуры среды, окружаю щей устройство, неидентштостъю магнитопроводов с обмотками и нестабильностью магнитнъгх свойств материала магнитопроводов, что приводит к неточности и нестабильности измерений. Цель изобретения - повыщение точности цзмерений. Поставленная цель достигается тем, что магнитопровод устройства выполнен с зазором, перпендикулярным к магнитному потоку. На чертеже схематично показано предлагаемое устройство. Устройство содержит датчик 1, магнитопроводы 2, обмотки 3 магнитного усилителя, магнитный экран 4, химически инертную изоляцию 5 и немагнитный зазор 6. Магнитопроводы датчика выполнены в ввде тороидов прямоугольного сечения и имеют немагнитный зазор, ширина которого много меньше длины окружности магнкгопровода. Причем Магнитопроводы с обмотками размещены соосно на некотором расстоянии друг от друга, помещены в цилиндрический магнитный экран и залиты химически инертным веществом. При тщательном выполнении обмоток датчика (требуется их высокая электрическая симметрия) , который является основной частью магнитного усилителя и всего устройства в целом, дрейф нуля и погрепшости при измерениях зависят главным образом от идентичности и раШОМёртгостй магшггнбтх потоков в магнитоп юводах, т.е. от магнитных свойств вещества последних. Основным таким свойством является магнитная проницаемость вещества (абсолютная или относительная) , которая определяет магнит чутй йрОШщаемоСт) тороидального магнитопрово да как тела. Отйосительйая магнитная пронидаемость электротехнических сталей и жёлезоникелевых. сплавов (пермаллоев), из которь1Х необходимо Шготажливйяъ магнитопроводы, колеблёТсй и широких пределах даже для одной марки материала в зависимости от партии, температуры, механических воздействий на материал после , рШиШ сямйг отжига, от толщины ленты к пр. Например, относительная магнитная проницаемость сплава 79 НМ может йбсгавлйть (7-250) 10. C6otBetct6c HHb и 1У1агнитная пронйцаетлость тела в данном случае - тороида без зазора, колеблется практически в тех же преде:;яах.. ,:::.,..;, :; , / .., , - Введение йёйагййтйЬгб зазора позволяет значительно стабилизировать величину матнитной Яроницаемостй магнйтопровода. ОтйбсИелйная йагннтная проницаемость дбйгаточнотонкого тороидального ма-нитопро ЙоЙаПзЭЙором ойрёделйётсявыражёййШ: т d О) .- ../ - , ; .. .- . т да m - относйтельнай магнигаая проницаемость то р6ВДШ КШг6 йаШйтбпрбвтэдас зазором (проницаемость тела); . . . /Л - относйтельнай магйитнай пройИцаемость :BeuiectBa магнйтопровода; ,..„.. d - ширина зазора; Lcp- средняя длина магнитной силовой линии тороида.. , При заданном отношений d/Lgp dm -aZT (2) где Л/ -приращение прбййцаемости вещества; SW- пр1фа:Шенйё пронш Раздёййв левую и правую части этого уравнения и взяв логарифмическую производа|ую т (1) с учетом того, что для электротехнических сталей и пермаллоев , полу1ают ЛУП 4д,о (3) CpОтсюда видно, что при выбранном соотношенииизменение проницаемости вещества на 30-40% приводит к юменениго проницаемости тела менее чем на 1%, т.е. в этом случае можно записать m-- iipit M ихдА Таким образом, введение немагнитных зазо- 1)ов в магнитопроводы датчика плотности тока приводит к существенной стабилизации их магнитной проййцаёмостй,а соответственно к выравниванию при прочих равт.1х условиях магнитных потоков Ё них. Преимущество изобретения заключается в следующем: практически устраняется дрейф нуля, обусловленный нестабильностью магнитных свойств материала магнитопроводов; облегчается процесс настройки датчика при подборе магнитопроводов с обмоткаМй; повышаются точность и стабильность измерений плотности тока При проведении электрохимических процессов. Формула и 3 о б р е t е н и я Устройство для оп ределенйя плотности электрического тока в электролитах, содержащее трансформаторный датчик в виде магнитного усилителя с ссйсйЬ разнесенными мроидальйыми магнитопроводами с обмотками, которые помешены в цилиндрический магнитный экран с калибровйй1ым отверстием, симметричйым окну магййтОйрОйодов, отличающеес я тем. Что, с целью повышения точности измерений, магнйтопровод выполнен с зазором. Перпендикулярным к магнитному потоку. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Приборы и системы управления. , 1977, с.8-12. 2.Авторское свидетельство СССР N480967, кл. G 01 N 27/02, 1973.