Температурный пермеаметр Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(54) ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПЕРМЕАМЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерений магнитных характеристик ферромагнитных материалов на высоких частотах, а именно температурного коэффициента магнитной проницаемости и темпераTypHOfo коэффициента тангенса угла магнитных потерь, в частности образцов тороидальной или кольцевой формы.:

Известен пермеаметр, который содержит корпус, первичный сердечник, внутренний стержень и соединительные элементы, причем для обеспечения измерений магнитных хг1рактеристик ферромагнетиков в интервале положительных температур в конструкции предусмотрена встроенная печь-нагреватель испытуемого образца, а также система термостатирования корпуса, первичного сердечника и внутреннего стержня 1 .

Недостатком его является наличие значительных погрешностей при измерении температурных магнитных показателей испытуемых; образцов ферромагнетиков за счет паразитного их ПОДмагничивания системой печи-нагрввателя, образующей с учетом емкостной

связи короткозамкнутый контур, располагающийся в высокочастотном поле измерительного контейнера параметра.

Наиболее близким является пермеа- метр,содержащий первичную обмотку,вторичную обмотку. в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра,состоящего из двух полуцилиндров,каждый из которых имеет наружный и внутренний элек10троды, снабжённые каналами для хладагента, причем первичная обмотка состоит из двух половин,каждая из которых размещена на внутреннем электроде соответствующего полуцилиндра, кро5 ме того, снабжен измерительной камерой, образованной двумя термоизолирующими шайбами из диэлектрика, расположенными в соответствующих полуцилиндрах между местом помещения об20разца и. половинами первичной обмотки, при этом измерительная камера снабжена входным и выходным каналами для жидкого диэлектрического тер- , моагента, установленными диаметраль25но противоположно в стенках наружных электродов 2.

Недостаток устройства заключается в его невысокой точности.

Цель изобретения - повышение точ30ности измерений магнитных характеристик высокочастотных ферромагнетиков .

. Поставленная цель достигается тем что температурнгз1й пермеаметр, содержащий первичную обмотку в виде двух половин, каждая из которых размещена на соответствующем сердечнике, вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из двух полуцилиндров,имеющи наружный и внутренний .эЛектроды, снабженные каналами для хладагента, измерительную камеру, снабжен четырьмя волоконнооптическими световодами, одни концы которых соединены с источником ультрафиолетового излучения, а другие концы - с соответствующим рефлектором, расположенным в измерительной камере, а в наружном электроде коаксиального цилиндра выполнено четыре радиальных взаимно перпендикулярных сквозных отверстия в каждом из которых размещен волойоннооптичёский световод.

На фиг. 1 представлен температурный параметр, конструктивный вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Температурный пермеаметр содержит первичную обмотку, выполненную из двух половин 1 и 2, каждая из которых намотанана тородиальный сердечник 3 или 4 из магнитного ( ферромагнитного) матер1;эла, вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из двух частей - большей (нижней) и мен шей (верхней), имеющих, соответственно, наружный 5 или 6 и внутренний 7 или 8 электроды, снабженные спиральным 9 и продольным 10 каналами для хладагента (например, проточной воды), причем на внутренних электродах 7 ч 8 отдельных частей коаксиального цилиндра соосно размещены половины 1 и 2 первичной обмотки, и измерительную камеру 11, образованную двумя термоизолирующими шайбами 12 и 13 из диэлектрического материала (например, из фторопласта), расположенными в соответствукгдих частях коаксиального цилиндра между местом помещения (посередине измерительной камеры 11) испытуемого ферромагнитного образца 14 и половинами 1 и 2 первичной обмотки.

Наружный электрод 5 большей части коаксиального цилиндра имеет четыре 15-18 радиальных сквозных отверстий, расположенный взаимно перпендикулярно относительно ДРУГ друга, в которы размещены четыре волоконнооптических световода - 19-22, при этом одни их концы находятся в измерительной камере 11« и снабжены рефле.кторами 23, служащими для концентрации световой энергии на образце 14 и расположенными во втулке 24, а другие связаны с источником 25 ультрафиолетового излучения (например, ссоответствунадим лазером). Для контроля температуры образца 14 служит термочувствительный, элемент 26 (например, термопара) Световоды 19-22 и источник 25 являются элементами светолучевого нагревателя.

Первичная обмотка пермеаметра подключается к измерительному прибору, например к серийному измерителю добротности - куметру (или полного сопротивления), при этом ее половины i и 2 могут быть соединены как согласно, так и встречно.

Работа температурного пермеаметра заключается в следукяцём.

Испытуемый ферромагнитный образец 14, в частности тороидальной формы, помещают в измерительную камеру 11 соосно с внутренним электродом 7 и за счет эффекта светолучевого нагрева ввиду передачи тепловой энергии по волоконнооптическим све-т товодам 19-22 от источника 25 ультрафиолетового излучения производят нагрев испытуемого образца 14 до требуемого температурного уровня, фиксируемого термочувствительным элементом 26.

Искомые магнитные характеристики измеряют посредством куметра в заданных дискретных точках температурного диапазона.

Предварительно, перед каждой из этих измерительных операций, половины 1 и 2 первичной обмотки пермеаметра соединяются встречно и при этом искусственно эмитируется положение отсутствия испытуемого образца визмерительной камере за счет .взаимной компенсации составляющих электромагнитного поля, возбуждае-, мых,отдельными половинами первичной обмотки. Определяемые в этот момент с помощью куметра магнитные характеристики характеризуют собственные параметры конструкции пермеаметра, в том числе в зависимости от установленной температуры, которые учитываются при начальной настройке измерительного прибора.

Окончательно температурные магнитные характеристики испытуемого образца ферромагнетика измеряются при согласном соединении половин первичной обмотки пермеаметра.

Таким образом, предлагаемый температурный пермеаметр обеспечивает высокую точность измерений магнитных характеристик высокочастотных ферромагнетиков в области положительных температур, что достигается за счет использования для задания испытуемому образцу требуемого теплового режима эффекта светолучевого нагрева, принцип действия которого никак не влияет на измерительные процессы при работе пермеаметра, так как в нем