Пермеаметр Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(5) ПЕРМЕАМЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерений магнитных характеристик (магнитной проницаемости, угла магнитных потерь) ферромагнетиков в форме тороида (или кольца). Известен пермеаметр, содержащий первичную обмотку, состоящую из двух половин, намонтаиных на тороидальных сердечниках и вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра . Недостатком известного пермеаметра является низкая точность измерений магнитных характеристик ферромагнетиков по причине неприспособленности конструкции для исследований испытуемых образцов в некоторо типоразмерном интервале. Известен другой пермеаметр,содержащий первичную обмотку, размещенную на тороидальном сердечнике из ферромагнитного материала, вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра с наружным и внутренним электродом, соосно которому расположена первичная обмотка, а также сорсные гильзы в виде двух полых цилиндров, размещённые в измерительном контейнере, наружный диаметр одного полого цилиндра ра(вен внутреннему диаметру электрода,а внутренний диаметр равен наружному диаметру испытуемого образца, при этом наружный диаметр другого полого цилиндра равен внутреннему диаметру испытуемого образца, а внутренний диаметр цилиндра равен диаметру внутреннего электрода 2}. Известный пермеаметр позволяет ,. определять параметры образцов различных типоразмеров, однако его существенный недостаток заключается в низкой точности измерений магнитных характе эистик испытуемых образцов ферромагнетиков по причине паразитного влияния на исследуемые характеристики собственных параметров 39 дополнительных соосных гильз в виде двух яолых цилиндровJ зависящих как от их материала, так и от геометрических размеров, изменпющихсл за счет механического износа при эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности. Указанная цель достигается тем, что в пермеаметр, содержащий первичную обмотку, размещенную на тороидальном сердечнике из ферромагнитного материала, и вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра с наружным и внутренним электродом, соосно которому расположена первичная обмотка, введено И коаксиальных секций, размещенных соосно с короткозамкгутым коаксиаль ным цилиндром, выполненным в виде одностроннезамкнутого коаксиального цилиндра, на. котором закреплен полуцилиндр со ступенчатой образующей плоскость сечения которого проходит через его диаметры и ось симметрии одностороннезамкнутого коаксиального цилиндра, коаксиальные секции закреплены в соответствующих секторах полуцилиндра с возможностью вращательного выдвижения, при этом внешНИИ диаметр наружного электрода каждой секции равен внутреннему диамет ру соответствующего сектора полуцилиндра, внутренний диаметр ее наруж ного электрода и внешний диаметр ее внутреннего электрода соответственна равны внешнему и внутреннем диаметрам соответствующего испытуемо го образца, а первичная обмотка размещена в одностороннезамкнутом коаксиальном цилиндре. На фиг.1 изображен пермеаметр, продольный разрез; на фиг.2 - тот же пермеаметр, вид сверху; на фиг.З показано сечение А-А на фиг.1. Пермеаметр содержит первичную обмотку , состоящую из двух идентичных половин 1 и 2, намотанную на тороидальный сердечник 3 из ферромагнит ного материала, и вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиально го цилиндра, имеющего наружный элект род k и в|нутренний электрод 5, соосно с которым размещена первичная обмотка. Короткозамкнутый коаксиаль ный цилиндр образован в нижней част односторонне замкнутым коаксиальным цилиндром 6 в месте нахождения пер14вичной обмотки. Полуцилиндром 7 в средней части и короткозамыкающей крышкой 8. Внутри полуцилиндра 7 расположен коаксиальный измерительный контейнер для испытуемого образца 9 ферромагнетика, в частности в форме тороида, состоящий из поперечного набора коаксиальных секций 10 (на фиг.1, для примера, показан случай, когда число этих секций равно четырем) , которые выполнены с возможностью вращательного выдвижения (поворота) из полуцилиндра, для чего шарнирно укреплены на одной его стороне, и фиксации на диаметрально противоположной стороне при помощи барашков 11. Внутренний диаметр части 12 наружного электрода 4 и наружной части 13 внутреннего электрода 5 в каждой из секций 10 коаксиального измерительного контейнера равны, соответственно, наружному и внутреннему диаметру испытуемого образца 9 определенного типоразмера. Части секций 10 запрессованы в шайбах Ш из диэлектрического материала. Для регулирования усилия механического сцепления частей секций 10 коаксиального измерительного контейнера между собой, а также с частями односторонне замкнутого коаксиального цилиндра 6 и крышкой 8 служит струбцинный зажмм 15. Работа пермеаметра осуществляется следующим образом. В зависимости от типоразмеров конкретного испытуемого образца 9 ферромагнетика он помещается в выдвинутую определенную коаксиальную секцию 10 измерительного контейнера пермеаметра, соосное положение которой затем фиксируется с помощью своего барашка 11. В основу действия пермеаметра положен принцип высокочастотного трансформирования полного сопротивления испытуемого образца 9 ферромагнетика, измеряемого с помсмцью куметра. Сначала половины 1 и 2 первичной обмотки соединяются встречно, что соответствует за счет взаимной компенсации наводимых ими в отдельности составляющих электромагнитного поля результирующему отсутствию его в измерительном контейнере пермеаметра, при этом, с помощью куметра определяются собственные параметры измерительного комплекса в момент наступления резонанса в колебательном кон туре куметра, не зависящие от того, находится ли испытуемый образец 9 в измерительном контейнере или нет, а зависящие в основном от величины переходного контактного сопротивления между частями вторичной обмотки стабильность которого поддерживается с помощью струбционного зажима 15Так устанавливается начало отсчета показывающего устройства куметра. Затем при согласном взаимном соединении половин 1 и 2 первичной обмотки измеряются действительные магнитные характеристики испытуемого образца 9 ферромагнетика. Таким образом, предлагаемому пермеаметру присуща высокая точность измерений магнитных характеристик испытуемых образцов 9 ферромагнетико в широком интервале их типоразмеров ввиду возможности выбора в каждом конкретном случае рационального сопряжения образца 9 с элементами вторичной обмотки, т.е. плотного и без каких-либо воздушных зазоров, влекущих к значительным потерям чувствительности измерений за счет существенного их магнитного сопротивления. Это позволяет качественно исследовать различные ферромагнетики, в том числе со слабовыраженными магнитными показателями, при оптимальном использовании метрологически свойств серийных измерительных приборов. Формула изобретения Пермеаметр, содержащий первичную обмотку, размещенную на тороидальном сердечнике из ферромагнитного материала, и вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра с наружным и внутренним электродом, соосно которому расположена первичная обмотка, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены И коаксиальных секции, размещенных соосно с короткозамкнутым коаксиальным цилиндром, выполненным в виде одностороннезамкнутого коаксиального цицилиндра,на котором закреплен полуцилиндр со ступенчатой образующей, плоскость сечения которого проходит через его диаметры и ось симметрии одностороннезамкнутого коаксиального цилиндра, коаксиальные секции закреплены в соответствующих секторах полуцилиндра с возможностью вращательного выдвижения, при этом внешний диаметр наружного электрода каж|дой секции равен внутреннему диаметру соответствующего сектора полуци линдра, внутренний диаметр ее наружного электрода и внешний диаметр ее внутреннего электрода соответственно равны внешнему и внутреннему диаметру соответствующего испытуемого образца, а первичная .обмотка размещена в одностороннезамкнутом коаксиальном цилиндре. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 29276 9/18-21, кл. G 01 R 33/12, от 1980. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке ff 2915999/18-21, кл. G 01 R 33/12, от 1980.

2 6 Фиг.г

11

фиг.1 Фиг.З