Магнитный мост постоянного потока Советский патент 1980 года по МПК G01R33/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к магнитным мостам постоянного потока с электромеханическим индикатором/ и может быть использовано для измерения магнитных, механических и электрических величин.

Известен магнитный мост постоянного потока, в зазоре измерительной диагонгши которого установлен постоянный магнит, намагниченный по диаметру ij.

Однако, из-за наличия воздушного зазора .и большой массы подвижной части, этот мост не обладает достаточно высокой чувствительностью.

. Наиболее близким по технической СУЩНОСТИ к предлагаемому является магнитный мост постоянного потока, предназначенный для измерения магнитных и электрических величин . В его измерительной диагонали имеется воздушный зазор, в котором в качестве индикатора установлена подвижная часть .измерительного механизма магнитоэлектрической системы. Рамка механизма питается постоянным током от вспомогательного источника электроэнергии, индукция в зазоре создается при разбалансе моста, а

2

противодействующий момент создается с помощью моментных пружин 1.2,

Основным недостатком известного магнитного моста постоянного потока с электромеханическим индикатором является наличие воздушного зазора в измерительной диагонали, что резко снижает его чувствительность.

Цель изобретения - повышение

10 чувствительности магнитного моста постоянного потока.

Указанная цель достигается тем, что в магнитном мосте пост оянного

t5 потока, содержащем подвижную рамку, его диагональ выполнена в виде целого магнитопровода с цилиндрическим отверстием в средней части, внутри которого установлены нёпод20 вижный цилиндрический сердечник и подвижная рамка, ось вращения которой совпадает с осями отверстия и цилиндра и перпендикулярна плос.кости, в которой расположены плечи

25 моста.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого магнитного мостаj на фиг. 2 и 3 - расположение магнитных потоков в измерительной диагонали.

Магнитный мост содержит постоянный магнит 1 (или постоянный электромагнит) с полюсными наконечниками 2, между которыми расположен магнитопровод, крайние стержни 3 и 4 которого образуют вместе с зазорами

5плечи магнитного моста. Перемычка

6магнитопровода, образующая измери ельную диагональ моста, в средней части разветвлена в виде кольца, внутри которого концентрично с ним установлен цилиндрический сердечник 7. Рамка 8 измерительного механизма охватывает сердечник 7 и может вокруг него поворачиваться. С рамкой неподвижно соединены стрелка 9 и концы мрментных пружин, посредством которых к рамке подводится постоянный ток и от вспомогательного источника тока (моментные пружины условн не показаны) . В один из зазоров

5, или в два противоположных зазора вводится исследуемое вещество.

Магнитный мост работает следую.щим образом.

В состоянии равновесия моста (фиг. 2) , когда поток ф равен нулю с помощью моментных пружин подвижная часть измерительного механизма устанавливается в начальное положение(о( 0) . Магнитный поток, созданный намагничивающей силой тока 3 рамки, замыкается через распределенный воздущный.зазор между сердечником 7 и кольцом. Результирующая величина этого потока обозначена через ф . Поскольку в любом положении рамки на пути потока ф имеется одинаковое магнитное сопротивле ние, то энергия магнитного поля колца постоянна. Следовательно, в состоянии равновесия моста (d 0) на подвижную часть измерите льного механизма не действует вращающий момент и стрелка занимает начальное положение (ol О) . При наличии потока разбаланса ф картина магнитного пол в кольце меняется (фиг. 3) . На различных участках кольца части потоков Ф и } направлены различным образом: согласно или встречно. В зависимости от величины угла поворота рамки oL меняется энергия маГ нитно о поля кольца, так как изменяются объемы участков с согласно

. или встречно действующими потоками Ф и Ф-. Например, при величине Я,

указанной на фиг. 3, энергия маг-нитного поля кольца больше, чем при ot О. Энергии магнитных полей остальных участков магнитного моста, а также сердечника 7, не зависят от поворота d, подвижной части, поэтому вращающий момент, действующий на подвижную .часть, обусловлен только энергией магнитного поля кольца. При этом подвижная часть стремится занять такое положение, при котором энергия магнитного поля кольца максимальна. Таким образом, если поток разбаланса Ф имеет направление, указанное на фиг. 3, то на рамку действует вращающий момент, поворачивающий его по часовой стрелке. При повороте рамки возникает противодействующий момент пружин, пропорциональный величине ot , и рамка занимает положе0 зависящее от величины потока ф . При изменении направления ф направление вращающего момента меняется на противоположное.

5 , Сопоставление предлагаемого и известного магнитных мостов показывает,, что благодаря отсутствию воздушного зазора в измерительной диагонали чувствительность предлагаемого моста

0 существенно выше чувствительности известного моста.

Формула изобретения

Магнитный мост постоянного потока, содержащий подвижную рамку, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, измерительная диагональ моста выполнена в

виде целого магнитопровода с цилиндрическим отверстием в средней части, внутри которого установлены неподвижный цилиндрический сердечник и подвижная рамка, ось вращения которой 5 совпадает с осями отверстия и цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе О 1, Патент OlA № 2827609, кл. 32434.

2. Авторское свидетельство СССР № 67548, кл. Q01 R 33/00.

1 111 Hull

w.