Измеритель тока Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 G01R33/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной аппаратуре для изме рения электрических токов, например; в токопроводах руднотермических и ме таллургических печей, а также в сило вых сетях высокого напряжения в каче стве измерителя напряженности магнит ного поля. Известны измерители токов, в которых измерения токов производятся обычно с помощью шунтов, измерительных трансформаторов или оптико-электронных трансформаторов, основанных на магнито-оптическом эффекте Фарадея. Все эти измерители тока имеют чувствительный элемент, устанавливаемый вблизи токопровода, и регистрирующей устройство ij. Недостатками шунтов и трансформаторов тока являются громоздкость и сложностьустановки в сеть тркопрово дов, а оптико-электронных трансформа .торов - зависимость постоянной Йерде от изменения температуры окружакхцей среды, необходимость в монохроматическом источнике света и частичная деполяризация света в световом канале. Известен также измеритель тока, который может служить также и измери телам, напряженности магнитного поля, основанный на силовом взаимодействии магнитного поля с неоднородным Магнетиком, например магнитной жидкостью, в которой находится капля-индикатор из нерастворимого и несямеинваемого с ней жидкого диамагнетика, состоящий из проводника, плоского герметичного прозрачного сосуда с магнетиком, который устанавливается в магнитном проводника, и отсчетного устройстваи Недостатки данного измерителя тока заключаются в том, что его чувствительность обратно пропорциональна разности массовых плотностей каплииндикатора и магнитной жидкости, и эту разность не удается сделать малой. Кроме того, возможные деформации капли-индикатора несколько снижают точность отсчета измеряемого тока. Цель изобретения - повышение чувствительности и упрсяцение конструкции. Цель достигается тем, что в измерителе тока, содержащем проводник и прозрачный герметичный сосуд с мавнитной жидкостью, в качестве магнитной жидкости использован светопроницаемый суперпарамагнетик, а прозрачный герметичный сосуд выполнен в форме параллелепипеда, большие грани которого параллельны диаметральному сечению проводника.

На чертеже схематически представлен измеритель тока.

Устройство содержит токопровод 1, герметичный прозрачный сосуд 2, установленный так, чтобы его широкие грани были перпендикулярны силовым линиям магнитного поля токопровода 1 и оптическому каналу, образованному источником 3 света, конденсатором 4, фокусирукндей линзой 5 и приемником б света. С применением света электрически связан регистрирующий блок 7.

Измеритель тока работает следующи образом.

При прохождении электрического тока по проводнику 1 вокруг него образется магнитное поле, силовые линии которого представляют собой концентрические окружности. Частицы дисперс ной фазы, в данном случае магнетика, находящиесяв сосуде 2, ориентируются по силовым линиям магнитного поля выстраиваясь в нитевидные агрегаты. Степень агрегирования (количество ориентировЕНных частиц) зависит от напряженности магнитного поля. Процесс агрегирования сопровождается изменением оптической прозрачности магнитной жидкости,с увеличением напряженности поля прозрачность раствора уменьшается. Для регистрации эффекта ориентации частиц магнетика в магнитном поле необходимо разбавлять магнитную жидкость дисперснойной средой, например толуолом, до такой степени, чтобы она была светопроницаемой. Световой поток, образуемый источником 3 света, пройдя сосуд 2, попадает на светоприемник 6, затем его интенсивность измеряется регистрирующим блоком 7.

В предлагаемом измерителе тока и напряженности магнитного поля в качестве источника света использована малогабаритная электролампа и светодиод, в качестве приемника света использованфотоэлектронный умножитель , в качестве регистрирующего блока цифровой вольтметр.

Формула изобретения

Измеритель тока, содержащий проводник и прозрачный герметичный сосуд с магнитной жидкостью, о т л ичающий ся тем, что, с целью повьашения чувствительности и упрощения конструкции, в качестве магнитной жидкости использован светопроницаемый суперпарамагнетик, а прозрачный герметичный сосуд выполнен в виде параллелепипеда, большие грани которого параллельны диаметральному сечению проводника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Афанасьев В. В. и др. Бесконтактный метод измерения больших токов, основанный на эффекте Фарадея. Электричество, 1978, 3, с. 37-40

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2359668, 1977.

-в