Температурный пермеаметр Советский патент 1981 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для исследований температурных магнитных характеристик в сокочастотных ферромагнитных материалов, в частности температурного коэффициента магнитной проницаемости и температурного коэффициента тан генса угла потерь, главным образом образцов кольцевой или тороидальной формы. Известен пермеаметр для измерения магнитных характеристик высокочастот ных ферромагнитных материалов, содер хащий первичную обмотку, намотанную на сердечник, и вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкну того коаксиального цилиндра, состоящего из наружного и внутреннего элек родов 1 . Недостатком известного пермеаметра является сложность измерения температурных зависимостей магнитных параметров образца, а также невысокая точность измерений. Известен также температурный пермеаметр, содержащий первичную обмот ку, вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиально цилиндра, состоящего из двух полуцилиндров, каждый из которых имеет наружный и внутренний электроды. Известный пермеаметр снабжен каналами системы термостатирования для хладоагента, а первичная обмотка состоит из двух половин, каждая из которых размещена на внутреннем электроде соответствующего полуцилиндра 2. Недостатком этого устройства является низкая точность измерения температурных магнитных коэффициентов испытуемых ферромагнитных образцов, в основном по причине неравномерного их нагрева, так как в нем об- разец помещается в поле с выраженным температурным градиентом, причем максимальное значение температуры имеет место вблизи нагревателя, т.во на внешней части образца, с тенденцией уменьшения к его центру. Увеличение времени выдерживания образца при каждом дискретном значении температуры затягивает измерительный процесс. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что температурный пермеаметр, содержащий первичную обмотку, вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из двух полуцилиндров, каж,дый из которых имеет наружный и внут ренний электроды, снабженные каналами для хладоагента, причем первичная обмотка состоит из двух половин каждая из которых размещена на внутреннем электроде соответствующего полуцилиндра, снабжен измерительной камерой, образованной двумя термоизо лирующими шайбами из диэлектрика, р положенными в соответствующих полуцилиндрах между мостом помещения об разца и половинами первичной обрабо ки, при этом измерительная камера снабжена входным и выходным каналам для жидкого диэлектрического термоагента, установленными диаметрально противоположно в стенках наружных электродов. На фиг.1 представлен температурный пермеаметр, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Температурный пермеаметр содержи первичную обмотку, состоящую из дву половин 1 и 2, намотанных из соответствующих тороидальные сердечники 3 и 4 из магнитного материала и вто ричную обмотку в виде замкнутого на концах коаксиального цилиндра, выполненного из двух коаксиальных полуцилиндров, каждый из KOtopwx со тоит соответственно, из наружного электрода 5 и 6 и внутреннего элект рода 7 и 8 и имеет в средней части мерительную камеру (контейнер) 9 Дл помеи1ения испытуемого образца 10. Измерительная камера 9 отделена от половин 1 и 2 первичной обмотки посредством шайб 11 и 12 из диэлектрического материала (например, фтор пласта) , имеющих прессовые посадки в электродах коаксиальных полуцилиндров и обладающих, кроме того, низкой теплопроводностью,и снабжена входным и выходным каналами,- например, представленными штуцерами 13 и 14. Система термостатирования пермеаметра включает спиральный канал 15 в наружных электродах 5 и 6 коаксиального цилиндра, а также продольный канал 16 во внутренних электродах 7 и 8,по которым циркулирует проточная вода. Штуцеры 13 и 14 служат для подвода и отвода к измерительной камере 9, к испытуемому образцу 10, жидкого диэлектрического термоагента, например трансформаторного масла, причем с целью осуществления лучшего термодинамического контакта его с испытуемым образцом штуцеры 13 и 14 расположены диаметрально противоположно. Для обеспечения гидрогерметичности конструкции использованы кольцевые уплотнитель-, ные прокладки (кольца)17 (например, миканитовые) . Половины i и 2 первичной обмотки располагаются симметрично относительно места расположения образца 10. Электрически половины 1 и 2 первичной обмотки (с помощью соответствующего переключателя) могут соединяться как согласно, так и встречно, и включаются в цепь измерительного прибора, например, серийного куметра (или измерителя полного сопротивления) , а именно, в его высокочастотный резонансный колебательный контур (не показаны) Работа температурного пермеаметра осуществляется следующим образом. Испытуемый образец 10 высокочастотного ферромагнетика помещают внутрь пермеаметра, а именно в измерительную камеру 9 симметрично расположив его относительно половин 7 и 8 внут- , реннего электрода вторичной обмотки. Через штуцеры 13 и 14 равномерно пропускается жидкий диэлектрический термоагент с. требуемой температурой среды, который, при своем движении омывает испытуемый образец 10 и производит нагрев его до этой тем- пературы. Температурные магнитные характеристики измеряются при каждом фиксированном значении температуры с помощью например, куметра, дважды. Сначала при встречном включении половин 1 и 2-первичной обмотки пермеаметра, что равносильно отсутствию в измерительной камере 9 испытуемого

образца Ю ввиду взаимной компенсации последствий его взаимодействия с составляющими высокочастотного электромагнитного поля, наводимыми обоими половинами 1 и 2 первичной обмотки, причем полученная при этом на куметре во время резонанса добротность характеризует собственые параметры пермеаметра, не зависящие от магнитных свойств испытуемого образца 10« Затем половины 1 и 2 первичной обмотки включают согласно, и определяют действительные температурные магнитные показатели испытуемого образца 10,

Посредством шайб 11 и 12 обеспечивается эффективная, термоизоляция элементов половин 1 и 2 первичной обмотки от измерительной камеры 9, а выбранная система термостатирования поддерживает стабильной температуру рабочих элементов конструкции пермеаметра.

Таким образом, в результате обеспечивается установление равномерно распределения температуры по всей поверхности испытуемого образца, что повышает точность измерений.

Формула изобретения

.Температурный пермеаметр, содержащий первичную обмотку, вторичную

обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из двух полуцилиндров , каждый из которых имеет наружный и внутренНИИ электроды снабженные каналами для хладоагента, причем первичная обмотка состоит из двух половин, каждая из которых размещена йа внут реннем электроде соответствующего

полуцилиндра, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен измерительной камерой, образованной двумя термоизолирующими шайбами из диэлектрика, расположенными в соответствующих полуцилиндрах между местом помещения образца и половинами первичной обмотки, при этом измерительная камера снабжена входным и

выходным каналами для жидкрго диэлектрического термоагента, установленными диаметрально противоположно в стенках наружных электродов.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.Кугаевский А.Ф. Измерение параметров ферромагнитных материалов

на высоких частотах. М., ИС, 1973 с. 25-38.

2.Авторское свидетельство СССР № 168376, кл. G 01 R 33/12, 1963.