Температурный пермеаметр Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(Sk) ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПЕРМЕАМЕТР

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения температурных характеристик высокочастотных ферромагнетиков при кольцевой или тороидальной форме образцов.

Известны пермеаметры для измерения магнитных характеристик высокочастотных ферромагнетиков при кольцевой или тороидальной форме образцов, вторые содержат первичную обмотку, намотанную на соответствующий сердечник из магнитного материала, и вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, при этом первичная и вторичная обмотки состоят из двух половин. Первичная обмотка подключена к соответствующему измерительному прибору, например к серийному измерителю добротности (куметру) или полного сопротивления, а внутренняя полость вторичной обмотки служит измерительным

контейнером для испытуемого образца ферромагнетика ll.

Недостатком этих параметров является фактическая неприспособленность для непосредственного измерения температурных магнитных характеристик ферромагнетиков. Предположительное их использование для подобных задач существенно усложняет измерительный процесс, которому к тому же присуща низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является температурный пермеаметр, содержащий первичную обмотку, вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из двух полуцилиндров , каждый из которых имеет наружный и внутренний электроды,снабженные каналами для хладагента.причем первичная обмотка состоит из двух половин, каждая из которых размещена на внутреннем электроде соответствующего полуцилиндра,и 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 жидкого диэлектрического термоагента, установленными диаметрально противоположно в стенках наружных электродов 2.

Существенным недостатком известногр температурного пермеаметра является то, что используемый для нагрева испытуемого ферромагнитного образца жидкий диэлектрический термоагент например трансформаторное масло, непосредственно гидродинамически . контактирует с образцом, а это приводит к значительным неудобствам технического порядка, связанным с необходимостью соответствующей разгрузки измерительного контейнера от термальной жидкости при замене испытуемого образца на новый. Кроме того, здесь происходит поверхностное загрязнение образца и это сопряжено с дополнительной последующей операцией по его очистке, что влечет к подобным материальным затратам и экономически невыгодно. По этой причине практически невозможно в данном случае исследовать испытуемый образец в интервале отрицательных температур, так как известные жидкие или газообразные хладоагенты оказывают агрессивное воздействие на вещественный состав образца, что искажает действительные результаты измерения. Названные негативные факторы заметно снижают эксплуатационные возможности пермеаметра и вносят определенные трудности при его практическом использовании.

Цель изобретения - повышение темп ратурной стабилизации устройства.

Поставленная цель достигается тем что в температурном пермеаметре, содержащем Нервичную обмотку, состоящу из двух половин, каждая из которых намотана на соответствующий сердечник из магнитного материала, и вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, образованного двумя односторонне короткозамкнутыми полуцилиндрами , каждый из которых состоит соответственно из наружнопо и внутреннего электродов с измерительным контейнером между ними, при этом первичные обмотки со своими сердечниками расположены на одинаковом расстоянии по разные стороны от измерительного контейнера и термоизолированы

от него, а в цилиндре размещена

система термостабилизирующих каналов, в торцовых частях измерительного контейнера установлены две полые кольцевые камеры из эластичного диэлектрического материала, входные и выходные каналы, которых расположены диаметрально противоположно.

На фиг. 1 показана принципиальная схема температурного пермеаметра,

5 на фиг. 2 - сечение Л-А на фиг. 1.

Температурный пермеаметр содержит первичную обмотку, состоящую из двух половин 1 и 2, намотанных на соответствующие сердечники 3 и 4 из магнитного материала, и вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, образованного двумя односторонне короткозамкнутыми коаксиальными полуцилиндрами,

хладоагента может быть использован фреон, углекислый газ или азот, а в качестве теплоагента - какая-либо жидкость, в частности трансформаторное масло, водяной пар и т.д.). Для

термостатирования половин 1 и 2 первичной обмотки и вторичной обмотки (кЬрпуса) наружные и внутренние электроды коаксиальных полуцилиндров имеют термостабилизирующие каналы 1б и 5 17, по которым циркулирует проточная вода. Конструктивно пермеаметр состоит из двух симметричных частей, сопрягаемых механически.

Половины 1 и 2 первичной обмотки могут быть соединены друг с другом как согласно, так и встречно, и вместе подключаются к серийному измерительному прибору, например к измерителю добротности - куметру или полного сопротивления, и таким образом образуют активный элемент его высокочастотного колебательного контура.

Работа температурного пермеаметра осуществляется следующим образом.

Испытуемый ферромагнитный образец 9 помещают в измерительный контейнер пермеаметра симметрично по отношению к электродам 7 и 8. Через кольцевые камеры 12 и 13 пропускают необходимый температуроноситель,при этом за счет определенного избыточного давления внутри происходит деформация эластичного материала полых кольцевых камер 12 и 13. в результате чего своей внешней поверхностью они охватывают испытуемый образец (на фиг. 1 это состояние камер обозначено пунктиром), сообщая тем самым ему За счет контактной передачи требуемый уровень температуры, контролируемой каким-либо термодатчиком.

Магнитные характеристики ферромагнетиков измеряются при фиксированных значениях температуры испытуемого Образца 9 с помощью, например, серийного куметра при согласном соединении половин 1 и 2 первичной обмотки, причем за счет названных мер термоизоляции их от пространства измериI

тельного- контейнера собственнь1е параметры первичной обмотки сохраняются неизменными.

Предварительно каждый раз после помещения в измерительный контейнер нового испытуемого ферромагнитного образца и перед измерением его показателей половины 1 и 2 первичной обмотки соединяются встречно и тем самым, ввиду взаимной компенсации возбуждаемых ими составляющих электромагнитного поля, результирующая его величина в месте нахождения испытуемого образца равняется нулю, что равносильно отсутствию последнего, при этом полученная на куметре во время резонанса добротность характеризует собственные параметры пермеаметра, которые учитываются при начальной настройке измерительного прибора и, в том числе, позволяют корректировать контактное переходное сопротивление в месте сочленения коак301816

сиальных полуцилиндров, поддерживая его стабильным посредством изменения усилия механического сцепления или регулировкой уровня, вводимой в рабочий контур кумера ЭДС.

Таким .образом, предлагаемый температурный пермеаметр обладает хорошими эксплуатационными свойствами, так как обеспечивает эффективные охлаждение или нагрев испытуемого ферромз - нитного образца с использованием единого физического явления до требуемых температур при сравнительной технологической чистоте процесса

15 температурного воздействия, что никак не искажает вещественного состава испытуемого образца. Наличие в конструкции пермеаметра двух полых кольцевых камер 12 и 13 из эластичного тем20 пературопассивного диэлектрического материала и расположение их входных и выходных каналов диаметрально противоположно позволяет создать необходимый температурный режим испытуемому образцу вне зависимости от его типоразмера. 8 целом разработанный пермеаметр сокращает время проведения измерений, что экономически выгодно

формула изобретения

Температурный пермеаметр, содержащий первичную обмотку, состоящую из двух половин, каждая из которых намотана на соответствующий сердечник из магнитного материала, и вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, образованного двумя односторонне короткозамкнутыми полуцилиндра.ми, каждый из которых состоит соответственно из наружного и .внутреннего электродов с измерительным контейнером между ними, при этом первичные обмотки со своими сердечниками расположены на одинаковом расстоянии по разные стороны от измерительного контейнера и термоизолированы от него, а вцилиндре размещена система термостабилизирующих каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности устройства, в торцовых частях измери-. тельного контейнера установлены две полые кольцевые камеры из эластичного диэлектрического материала, входные и выходные каналы которых расположены диаметрально противоположно. 7 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР W , кл. G 01 R 33/12, 1978. 9301818 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2889б 3/21, кл. G 01 R 33/12 , Об.03.80.