Устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

t

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля электромагнитных характеристик жидкостей, например 4ieppOMarf tTHMx жидкостей, в частности для определения степени загрязнения жидких авиационных горюче-смазочных материалов инородными металлическими включениями.

Известно устройство для контроля характеристик жидкостей, использующее принцип высокочастотного трансформирования полного сопротивления контролируемой жидкости, содержащее первичную обмотку на кольцевом сердечнике из магнитного материала и вторичную обмотку, выполненную в виде цилиндрического короткозамкнутого коаксиального витка, состоящего из наружного и внутреннего электродов, а также крышки, ячейку из диэлектрического материала, наружный электрод выполнен с пазами,расположенными вдоль образующих диаметраль-.

2

но противоположно, в которых разме-, щены входной и выходной каналы ячейки из диэлектрического материала, выполненной по форме полого тороида, ,соосного с Внутренним электродом,

причем крышка имеет соответствующие выступы ПЗ .

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность контроля электромагнитных характеристик

жидкостей с слабо выраженными свойствами, а также сравнительная сложность конструкций и принципа работы, влекущая к появлению методических погрешностей измерения.

s

Известно устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей , содержащее первичную обмотку, измерительную обмотку , выполненную в виде короткозамкнутого коаксиапь20ного цилиндра, состоящего ид двух симметричных полуцилиндров, и лчейку в виде полого тороида из диэлектрического материала с соосно распо39

ложенными входным и выходным каналами, расположенными диаметральнопротивоположно, кроме того в него введена вторая ячейка, первичная обмот выполнена в виде двух последовательно соединенных идентичных секций, каждая из которых расположена на соответствующей ячейке, при этом ячейки расположены симметрично относительно стержневого электрода короткозамкнутого коаксимального цилиндра, а их входные и выходные каналы взаимно перпендикулярны. Секции первичной обмотки подключены В плечи моста, одна диагональ которого подсоединена к генератору переменного тока, а другая - к инди атору 2 . .

Недостатком известного устройства является невысокая чувствительHbcTfc. 0 случае контроля свойства жидкостей с слабо проявляющимися электромагн тными показателями. Кроме того, устройству присуща конструктивная сложность реализации измерений п средством использования принципа высокочастотного трансформирования полного сопротивления объекта исследования.

Цель изобретения - повышение чувс

О

вительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля элекТромагнитных характеристик жидкостей, содержащее тороидальную ячейку, первую пару соосно .расположенных входных и выходных каналов, стержневой электрод, ось которого совпадает с осью ячейки, измерительную обмотку, генератор переменного тока и индикатор. Дополнительно введена вторая пара идентичных входных и выходных каналов, тороидальная ячейка выполнена из ферромагнитного материала и имеет две изолированные идентичные полукольцевые полости, соединенные с соответствующими парами входных и выходных каналов и расположенные симметрично относительно плоскости, проходящей через ось ячейки и ее диаметр, измерительная обмотка выполнена из двух половин, размещенных на тороидальной ячейке симметрично относительно упомянутой плоскости и сое диненных встречно-последовательно с индикатором, при этом стержневой электрод подключён к генератору переменного тока.

3924

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит тороидальную ячейку 1 из ферромагнитного материала, имеющую две самостоятельные внутренние полости 2 и 3, каждая из которых находится в своем полукольце, с входными каналами Ц и 5 и выходными каналами 6 и 7. В центре ячейки 1

0 располагается стержневой электрод 8, соединенный с источником 9 переменного тока (например с частотой 1000 Гц), Вокруг полостей 2 и 3 размещаетсй измерительная обмотка, состоящая из

5 двух симметричных и встречно связанных электрически половин 10 и 11 (на чертеже для простоты представления условно показано их одновитковое исполнение, хотя на самом деле половины 10 и 11 обмотки многовитковые), подключенная к индикатору 12, в качестве которого может быть использован, в частности, какой-либо электронный вольтметр. Все элементы устройства заключены в соответствующий корпус из диэлектрического материала (не показан).

Устройство работает следующим образом.

0 Контролируемый поток 13 жидкости прокачивается через одну из внутренних полостей, например полость 2 ячейки 1, через ее входной k и выходной 6 каналы. Одновременно через

5 ее вторую внутреннюю полость 3с входным 5 и выходным 7 каналами в одинаковом гидродинамическом режиме пропускается эталонный (образцовый) поток 1k жидкости, с характеристиками которой сопоставляется исследуемая жидкость.

Стержневой электрод 8 включается в цепь источника 9 переменного тока, в результате чего вокруг него,

5 а именно во внутреннем пространстве ячейки 1, возбуждается переменное электромагнитное поле, силовые магнитные линии которого вкруговую за. мыкаются (циркулируют) по ячейке 1

o из ферромагнитного материала.

1- - .

Поскольку содержащиеся в контролируемом и эталонном потоках металлические (или ферромагнитные) микро. включения при своем движении по разному сориентированы относительно магнитных силовых линий наведенного переменного электромагнитного поля во , встречно электрически сопряженных

59

половинах 10 и 11 измерительной обмотки , оконтуривающих соответственно внутренние полости 2 и 3, то согласно закону элeктpo 4aгнитнoй индукции наводятся ЭДС, причем при полной адекватности параметров обоих потоков величины их равны, и поэтому за счет взаимной .компенсации величина результирующей ЭДС в измерительной обмотке, регистрируемая индикаюром 12, равна нулю. При малейшем же расхождении электромагнитных параметров контролируемого и эталонного потоков жидкости на выходе измерительной обмотки появляется соот ветствующий электрический сигнал, который после определенной предварительной тарировки индикатора 12 даёт полное представление об электромагнитных характеристиках контролируемой жидкости. Например, в случае использования устройства для задач контроля чистоты жидких авиационных горюче-смазочных материалов исходным показателем может быть степень содержания в них металлических микропримесей.

Таким образом достигается высокая чувствительность устройства.

Устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей может быть использовано для решения задач качественного контроля как специальных жидкостей, получивших широкое распространение особенно в последние годы, так и для оценки кондиционности жидких авиационных горюче-смазочных материалов, например авиатоплив, что актуально, в первую

26

очередь, для повышения безопасности полетов воздушных судов.

Формула изобретения Устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей, содержащее тороидальную ячейку, первую пару соосно расположенных входных и выходных каналов, стержневой электрод, ось которого совпадает с осью

ячейки, измерительную обмотку, генератор переменного тока и.индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введена вtopaя пара идентичных входных и выходных каналрв, тороидальная ячейка выполнена из ферромагнитного материала в виде двух изолированных идентичных полукольцевых полостей, соединенных с соответсТвующими парами входных и выходных каналов и расположенных симметрично относительно плоскости, проходящей через ось ячейки и ее диаметр, измерительная обмотка выполнена из двух половин, размещенных на тороидальной ячейке симметрично относительно упомянутой плоскости и соединенных встречно-последовательно с индикатором, при этом стержневЬй электрод

подключен к генератору переменного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 25 3933/18-21,

кл, G 01 R 33/12, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР ПО заявке № 2780968/18-21, ,кл. G 01 R 33/12, 1979/J

Ч