Устройство для измерения магнитной индукции Советский патент 1980 года по МПК G01R33/02 

. 1 -

Изобретение относится к области преобразователей параметров магнитного .поля и может быть использовано в технике магнитных измерений и автоматике.

Известны устройства для:измерения магнитной индукции, содержащие заполненный электролитом объем и два электрода, размещенные в нем.

Недостачком этих устройств является низкая точность, так как о величине выходного сигнала судят по скорости электролита визуально.

Известно также устройство, содержгццее заполненйый электролитом замкнутый объем, в котором размещены два входных электрода, подключенные к разноименным полюсам источника тока, и два -считывающих электрода.

Недостаток этого устройства заключается в сильном влиянии T«smeратурных изменений на подвижность носителей тока в электролите, что приводит к изменению чувствительности устройства к величине магнитной индукции. Это значительно снижает точность и диапазон измерений.

Целью изобретения является повышение точности И расзйирени.е диапа эона измерений;

Поставленнаяцель достигается . гем, что устройство, содержащее заполненный электролитом объем, в ко-, тором размещенывходной и общий электроды, подключенные к разноименным полюсам -источника тока, и считывающий электрод, снабжено электродом сравнения, размещенным в камере, соединенной с замкнутым объемом,

0 компенсационным электродом, помещенным в этот объем, двумя инверторами и генератором периодических электрических импульсов, выход которого подключен к считывающему

5 электроду, через нагрузку и к входу одного из инверторов, выходом подсоединенного к.электроду сравнения через нагрузку, параллельно которой подключен вход другого инвертора,

0 а его выход подсоединен к компенсационному электроду, при этом считывающий электЕ)Од и Электрод сравнения выполнены с поверхностью, по крайней мере на два порядка меньшей

5 поверхности компенсационного и общего электродов.

Указанное соотношение поверхностей считывающего и общего электро- 30 дов позволяет получить скачок тока

на считывающем электроде. При изменении температуры величина потенциала компенсационного электрода регулирует длительность скачка то Ш й 1Йтыйаю цегЬ электрода обратно пр одорционально изменению длительности скачка на электроде сравнения. . /

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства .для измерения магнитной индукции; на фиг. 2 приведены временные диаграммы работы устройства,

КЬЛЁцевой объем 1 заполнен электролитом, например йод-йодидом. 2 соединяет камеру 3 с кольцевым объемом, в котором размещены шгеднЫёэЛёктрЬды.4 и 5 (электрод 4 является общим), подсоединенные к источнику постоянного тока б, бчи-тывающий электрод 7, пОдклйчёйный через нагрузочное сопротивление 8 к генератору 9 импульсов и компенсационный электрод 10, Ё кймёре 3 установлен электрод сравнения 11, через нагрузочное сопротивление 12 И йнвертор 13 подсоединенный к выходу генератора импульсов. Параллельно нагрузочному сопротивлению включёй вход формирователя 14 импульсов, выход которого подключен к 1эходу инвертора 15, выходпоследнего подключен к компенсационному электроду Ю,На фиг. 2а - 1р ёменнаядаа г||ам;Ш тГ9йёненй я нипЕГяжёнЙя на выходе генератора импульсов, б - временная да1аграмма изменения тока на нагрузочном сопротивлении 8, в - на нагрузочном сопротивлении 12, г временная диаграмма изменения напряжения на компенсационном электроде 10.

Устройство работает следующим образом.

При внесении участка электролита МВждувходными электродами 4 и Ь в магнитное поле индукции В,направленной нормально к вектору электрического тока , протекающего электродами 4 и 5, в электролите возникают объемные лоренцовые силы, Й19ывающие направленное течение электролита в кольцевом объеме, скорость которого пропорциональна произведению индукции В на ток , протекающий между электродами 4 и 5. Если электроды 4 и 5 пйтйть от источника постоянного тока 6, то скорость течения электролита пропорциональна индукции В измеряемогр магнитного поля. Течение электрюлита вызывает изменение скорости отвода неосновных носителей от поверхности считывающего электрода 7, что приводит к изменению даи тельносТй скачка С тока (фиг. 26) через нагрузочное сопротивление 8. На нагрузочном сопротивлении 12

ьозникает скачок тока (фиг, 2в) длительностиГ в паузе между импульсами напряжения генератора 9. Так как канал 2 обладает большим гидродинамическим сопротивле нием по сравнению с кольцевым объемом 1, то в камере 3, где помещен электрод сравнения 11, отсутствует течение электролита, и поэтому длительность скачка тока через нагрузочное сопротивление изменяется только с изменением окружающей температуры. Эти изменения длительности -Г скачка тока (фиг, 2в) передаются на компенсационный электрод 10, который изменяет условия работы считывающего электролита 7 в соответствии с изменением окружающей температуры. Таким образом осуществляется, температурная компенсация изменения чу вствительности устройства.

Использование новых электрода сравнения, компенсационного электрода, генератора периодических электрических сигналов и инверторов выгодно отличает предлагаемое устройство для измерения магнитной индукции от прототипа, так как уменьшается температурная погрешность, обусловленная сильной, зависимостью процессов в электролите от температуры, В результате стабилизируется чувствительность устройства к изменению магнитной индукции что ведет к првьпиению точности измерений и расширению диапазона измеряемых величин в область малых значений магнитной индукции.

Формула изобретения

Устройство для измерения Магнитной индукции, содержащее заполненный электролитом объем, в котором размещены входной и общий электроды, подключенные к разноименным пайюсам источника тока, и считывающий электрод, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, устройство снабжено электрЬдом сравнения, размещенным в камере, соединенной с замкнутым объемом, компенсационным электр одом, помещенным в этот объем, двумя инверторами и генератором периодических электрических импульсов, выход которого подключен к считывающему электроду через нагрузку и к входу одного из инверторов, выход которого подсоединен к электроду сравнения через нагрузку, параллельно которой подключен вход другого инвертора, а его выход подсоединен к компенсационному электроду, при этом считывающий электрод и электрод сравнения выполнены с- поверхностью, по крайней мере на два порядка меньшей поверхности компенсационного и общего электродов.