Высокочастотный пермеамерт Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(5) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ПЕРМЕАМЕТР

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике -и предназначено для измерений магнитных характеристик (проницаемости, угла потерь и т. д.). тороидальных ферромагнетиков .

Известен высокочастотный пермеаметр, предназначенный для измерения магнитных характеристик тороидальных ферромагнетиков, который содержит первичную обмотку, намотанную на сердечник из магнитного материала, располагающуюся на центральном электроде единичного витка вторичной обмотки в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, вклю.чающего еще наружный электрод, крышку и поворотный стол. Внутренняя полость короткозамкнутого коаксиального цилиндра служит измерительным контейнером для испытуемого образца ферромагнетика Г 1 1.

Недостатком известного пермеаметра является низкая точность измерении магнитных характеристик тороидальных ферромагнетиков в некотором типоразмерном интервале испытуемых образцов, так как в данном случае при одной и той же конструктивной разновидности высокочастотного пермеаметра существенно изменяются воздушные промежутки , особенно поперечные, между испытуемым образцом и to электродами коаксиального цилиндра вторичной обмотки. (

Известен высокочастотный пермеаметр, предназначенный для измере j ния магнитных характеристик тороидальных ферромагнетиков, содержащий первичную обмотку, состоящую из двух половин, каждая из которых намотана на соответствующий сердечник, и вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из наружного и внутреннего электродов, образованного .двумя механичесю1 3 сопрягаемыми коаксиальными полуцилиндрами, каждый из которых состоит из половины наружного электрода и половины внутреннего электрода, при этом каждая из половин первичной обмотки размещена соосно на соответствующей половине внутрен него электрода короткозамкнутого ци линдра и на одинаковом расстоянии от места расположения испытуемого образца и дополнительно снабжен со осными гильзами в виде двух полых цилиндров, размещенных в измерител ном контейнере, наружный диаметр од ного полого цилиндра равен внутреннему диаметру наружного электрода, а внутренний диаметр равен наружно му диаметруI испытуемого образца, при этом наружный диаметр другого полого цилиндра равен внутреннему диаметру испытуемого образца, а внутренний диаметр цилиндра равен диаметру внутреннего электрода 2j Недостаток устройства - низкая точность измерений магнитных харак ристик по причине паразитного.проявления нестабильности переходных контактных сопротивлений между торц ми гильз и посадочными местами наружного и внутреннего электродов. Цель- повышение точности. Цель достигается тем, что высоко частотный пермеаметр, содержащий пе вичную обмотку, размещенную на торо идальном ферромагнитном сердечник и вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиальног цилиндра с наружным и внутренним электродами, соосно которым размеще на первичная обмотка, дополнительно введены источник избыточного дабления и две тороидальные герметичные камеры, выполненные из эластичного металлизированного материала, первая камера к|)аксиально закреплена на наружной поверхности внутреннего электрода, вторая камера закреплена на внутренней поверхности наружного электрода коаксиально первой камере, причем незакрепленные цилиндрические поверхности камер гофрированы по образующим, а основания камер гос эированы по окружностям, концентричным с электродами, при этом внутренние объемы камер соединены с источником избыточного давления . 34 На фиг, 1 изображен конструктивный вид высокочастотного пермеаметра; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1. Высокочастотный пермеаметр содержит hepвичнyю обмотку I, намотанную на тороидальный ферромагнитный сердечник 2 и состоящую из двух идентичных частей, и вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, включающего наружный электрод 3, внутренний электрод 4 и крышку 5, сочленяемые механически, например с помощью кулачкового затвора. Первичная обмотка 1 размещена соосно внутреннему электроду Ц. Внутреннее пространство коаксиального цилиндра служит измерительным контейнером 6 для испытуемого образца 7 тороидального ферромагнетика. В измерительном контейнере 6 коаксиально расположены две герметичные камеры - первая 8 и вторая 9, которые имеют вид тороидальных полостей. Наружную боковую поверхность камеры 9 образует наружный электрод 3 а внутреннюю боковую поверхность камеры 8 - внутренний электрод k. Камеры 8 и 9 выполнены из апастичного материала (например пленочного фторопласта) с наружным (обращенным во внутрь измерительного контейнера 6) металлизированным покрытием (нанесенным , например, методом вакуумного напыления), укреплены определенным образом в наружном электроде 3 и во внутреннем электроде 4 при помощи колец 10-13 с осуществлением хорошего электропроводного контакта и соответственно гофрированы в круговом и продольном направлениях для обеспечения подвижности. Вторая камера 9 посредством канала k, укрепленного в наружном электроде 3 , а первая камера 8 посредством канала 15, сообщающегося через внутренний (центральный) электрод , соединены с источником 1б избыточного давления (воздушнным насосом). Первичная обмотка 1 подключается к серийному измерительному прибору, в частности к куметру (измерителю добротности типа Е9-),выполняет функции возбуждения в измерительном контейнере 6 пермеаметра высокочастотного электромагнитного поля и индикации реакционного восприятия, а ее две идентичные составные масти могут быть соединены как последовател но-согласно, так и последовательновстречно. Работа данного высокочастотного пермеаметра осуществляется следующим образом. Магнитные характеристики испытуемого образца 7 тороидального ферромагнетика измеряются при последовательно-согласном соединении составных частей первичной обмотки 1 с помощью куметра в момент наступления резонанса в его колебательном контуре. При помещении испытуемого образца 7 в измерительный контейнер 6 с помощью источника 1б во внутренних полостях камер 8 и 9 создается разрежение, что приводит к их радиальному сжатию и при этом обеспечиваются беспрепятственные условия соосного расположения испытуемого образца 7. Затем, с помощью ис(точника 16 во внутренних полостях камер 8 и 9 создается избыточное давление, в результате чего своими подвижными боковыми поверхностями они плотно прилегают к испытуемому образцу 7. После подачи в первичную обмотку 1 высокочастотного электрического сигнала (порядка 30 МГц) реализуется принцип трансформирования полного сопротивления испытуемо образца 7, при этом наводимые в коаксиальном цилиндре (витке) вторич ной обмотки токи на участках наружного электрода 3 и внутреннего элек рода k между кольцами 10 и 11j 12 и 13 замыкаются через металлизированн покрытие деформируемых поверхност камер 8 и 9 в силу известного в эле ротехнике поверхностного эффекта. Для коррекции стабильности co6ct венных параметров пермеаметра, а именно величины переходного контакт ного сопротивления между электрода ми 3, и крышкой 5, составные части первичной обмотки 1 соединяются по ледовательно-встречно и тем самым за счет взаимокомпенсации искусстве но имитируется режим отсутствия в и мерительном контейнере 6 испытуемог образца 7. а измеренные при этом С помощью куметра характеристики используются для выбора начала отсчета его показывающего устройстваJ Таким образом, данному высокочастотному пермеаметру присуща высокая точность измерений магнитных характеристик тороидальных ферромагнетиков в широком интервале иХ типоразмеров, при этом не наблюдается колебаний чувствительности измерений, что позволяет оптимально использовсать в этом случае один и тот же выходной измерительный прибор. Формула изобретения Высокочастотный пермеаметр, содержащий первичную обмотку, размещенную на тороидальном ферромагнитном сердечнике, и вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра с наружным и внутренним электродами, соосно которым размещена первичная обмотка, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно-введены источник избыточного давления и две тороидальные герметичные камеры , выполненные из эластичного металлизированного материала, первая камера коаксиально закреплена на наружной поверхности внутреннего электрода, вторая камера закреплена на внутренней поверхности наружного электрода коаксиально первой , причем незакрепленные цилинд рические поверхности камер гофрированы по образующим, а основания камер гофрированы по окружностям, концентричным с электродами, при этом внутренние объемы камер соединены с источником избыточного давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2927649/18-21, кл. G 01 R 33/12, 1980. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2915999/18-21, . Ю1. G 01 R 33/12, 1980.