Пермеаметр Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(54) ПЕРМЕАМЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначен для измерения магнитных характеристи высокочастотных ферромагнетиков, в частности при исследовании круговой идентичности их свойств в случае тороидальной или кольцевой формы образ цов, т. е, как называемой несимметри ности сердечников. Известен пермеаметр, содержащий первичную обмотку, и вторичную обмот в виде замкнутого коаксиального цили дра, в котором первичная обмотка состоит, из двух половин, намотанных на соответствующие тороидальные сердечники из магнитного материала, а вторичнпя обмотка выполнена из двух коаксиальных полуцилиндров, каждый из которых состоит из наружного и внутреннего электродов, при этом полови ны первичной обмотки расположены соосно с соответствующим внутренним электродом коаксиального полуцилиндра I. Недостатком этого пермеаметра является низкая точность измерения магнитных характеристик при исследовании круговой идентичности свойств (или несимметричности) испытуемых образцов высокочастотных ферромагнетиков . Несимметрия испытуемых образцов, которую нужно выявить, иногда бывает незначительной, поэтому открьшать и закрывать пермеаметр при исследовании симметрии какого-то образца нежелательно, так как учитывая тот факт, что, например, активная составляющая полного сопротивления образца ферромагнетика практически является величиной одного порядка с переход- ным сопротивлением, фактически нельзя установить причину изменения результата измерения. Цель изобретения - повышение точ-т ности. Поставленная цель достигается тем, что в пермеаметр, содержащий первичную обмотку, состоящую из двух половин, размещенных на тороидальных сер дечниках из ферромагнитного материала, и вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра, выпол ненного из двух коаксиальных полуцилиндров с наружными и внутренними электродами, при этом половины первичной обмотки расположены соосно с внутренним электродом соответствующего коаксиального полуцилиндра, введены отсчетный блок, шток, поворотный стол, выполненный в виде диска с цилиндрической ступицей и спиральным пазом на ее внутренней поверх- . ности и закрепленный на внутренних электродах коаксиальных полуцилиндров с возможностью вращательного движения , на одном конце штока закреплен радиальный палец, сочлененный со спи ральным пазом цилиндрической ступицы и расположенный в продольной прорези выполненной в боковой поверхности внутренних электродов, а на другом конце штока размещен указатель отсче ного блока, шкала которого неподвижно закреплена на верхнем коаксиально полуцилиндре, при этом во внутренних электродах коаксиальных полуцилиндро выполнен сквозной канал, в котором размещен шток, На фиг. i представлен принципиаль ный вид конструкции пермеаметра; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Пермеаметр содержит первичную обмотку, состоящую из двух половин 1 и 2, каждая из которых намотана на соответствующий сердечник 3 и 4 из фер ромагнитного материала (например из карбонилг ного железа) тороиальной формы, вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра, выполненного из двух коаксиальных подуцилушдров, сочлененных механически друг с другом и состоящих в отдель; ос.ти, соответственно, из наружного электрода 5 или 6 и внутреннего элек трода 7 или 8, поворотный стол 9.в виде диска с цилиндрической ступицей втулку - подпятник 10, шток 11 с радиальным пальцем 12 и резьбой на хвостовике противоположного конца, коническую втулку 13, пружину 14, гайку (барашек 15, опорную шайбу 16 с круговым пазом и отсчетный блок, состояшлй из неподвижной шкалы 17 и указателя 18 на свободном конце штока 11. Внутреннее пространство вторй ной обмотки пермеаметра образует измерительный контейнер 19, в котором на поворотном столе 9 размещается испытуемый образец 20, в частности тороидальной формы, фиксируемый в соосном положении конической втулкой 13 и пружиной 14, Внутренние электроды 7 и 8 выполнены таким образом, что образуют совместно осевой канал, выполняющий функцию направляющего для штока 11, и продольную боковую прорезь (щель) для его радиального пальца 12, контактирующего со спиральным пазом в виде одного витка на внутренней поверхности цилиндрической ступицы поворотного стола 9. Гайка 15 при помощи радиальных шпилек, входящих в круговой паз опорной шайбы 16, подвижно сочленяется с последней. Для исключения искажений электромагнитного поля в измерительном контейнере 19 пермеаметра поворотный стол 9, втулка - подпятник 10, коническая втулка 13 и пружина 14 изготовлены из диэлектрического материала, например фторопласта. Первичная обмотка пермеаметра включается в измерительную цепь серийного прибора, например куметра или измерителя полного сопротивления,и ее половины мерителя полного сопротивления и ее половины I и 2 могут быть соединены посредством соответствующего переключателя как встречно, так и согласно. Пермеаметр работает следующим образом. При разомкнутом положении коаксиальных полуцилиндров на поворотном столе 9 размещают испытуемый образец 20. . После механического сопряжения коаксиальных полуцилиндров радиальный палец 12 штока 11 вводится в верхнюю часть спирального паза на внутренней поверхности ступицы поворотного стола. 9, причем данное положение на «ем испытуемого образца 20, фиксируемого в осевом направлении конической втулки 13 и пружиной 14, прини|мается за начало его углового смещения, что соответствует значению О на шкале 17 отсчетного блока. Сначала при встречном соединении половин 1 и 2 первичной обмотки пермеаметра, когда за счет взаимной компенсации составляющих электромагнитного поля, возбуждаемых ими, суммарная его величина в измерительной

контейнере 19 равняется нулю и это соответствует условию отсутствия в нем испытуемого образца 20, регистрируемые с помощью куметра в момент наступления резонанса в его измерительном контуре магнитные характеристики отмечают собственные параметры конструкции пермеаметра, превалирующее значение среди которых занимает величина переходного сопротивления в местах механического контакта наружных электродов 5 и 6 и внутренних электродов 7 и 8 коаксиальных полуцилиндров. Путем установления в этот момент нуля отсчета влияние этих паразитных собственных конструктивных параметров в дальнейшем исключается из рабочего процесса. Многократное же повторение этого процесса тем не менее нежелательно.

Магнитные характеристики испытуемого образца 20 измеряются посредством куметра при согласном соединении половин 1 и 2 первичной обмотки пермеаметра, при этом в исходном положении поворотного стола 9 они соответствуют принятому началу углового смещения .

Для измерения магнитных характеристик испытуемого образца ферромагнетика 20 при любом текущем его угловом повороте в пределах 0-360 путем вращения гайки 15, образующей винтовую пару с хвостовиком свободного конца щтока 11, производится предельное перемещение последнего, в результате чего за счет движения его радиЕшьного пальца 12 по спиральному пазу внутренней поверхности ступицы поворотного стола 9 производится угловое смещение испытуемого образца 20 на нужный угол, фиксируемый отсчетным блоком пермеаметра.

Применение предлагаемого пермеаметра обеспечивает стабильность переходного сопротивления контактируемых механических частей, больщую достоверность получаемых результатов, а также сокращение временных затрат на измерительные процессы.

Формула изобретения Пермеаметр, содержащий первичную обмотку, состоящую из двух половин, размещенных на тороидальных сердечниках из ферромагнитного материала, и вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра, выполненного из двух коакс иальных полуцилиндров с наружными и внутренними электродами, при этом половины первичной обмотки расположены соосно с внутренним электродом соответствующего коаксиального полуцилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены отсчетный блок, шток, поворотный стол, выполненный в виде диска с цилиндрической ступицей и спиральным пазом на ее внутренней поверхности и закрепленный на внутренних электродах коаксиальных /юлуцилиндров с возможностью вращательного движения, на .одном конце щтока закреплен радиальный палец, сочлененный со спиральным пазом цилиндрической ступицы и расположенный в продольной прорези, выполненной в боковой поверхности внутренних электродов, а на другом конце щтока размещен указатель отсчетного блока, шкала которого неподвижно закреплена на верхнем коаксиальном полуцилиндре, при этом во внутренних

электродах коаксиальных полуцилиндро выполнен сквозной канал, в котором размещен шток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2687603/18-21.