Устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей с ферропримесями Советский патент 1983 года по МПК G01R33/12 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКОСТЕЙ .С ФЕРРОПРИМЕСЯМИ

-. - 1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля электромагнитных характеристик жидкостей с ферропримесями, например ферромагнитных жидкостей, а также, в частности, при контроле степени загрязнения жидких авиационных горюче-смазочных материалов с ферромикровключениями.

- Известно устройство для контроля электромагнитных жидкостей с ферропримесями, содержащее первичную с мотку на кольцевом сердечнике, вторичную обмотку в виде цилиндрического короткозамкнутого коаксиального витка и ячейку из диэлектрика СЗНедостаток устройства заключается в его невысокой точности контроля.

Наиболее близким к изЬбретению является устройство, которое содержит первичную обмотку, состоящую из двух последовательно соединенных идентичных секций, вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, образованного двумя полуцилиндрами и имеющего наружный и внутрен.ний электроды, и две ячейки, каждая из которых представляет собой полый тороид из диэлектрического материала с входным и выходным каналами, расположенными у отдельной ячейки диаметрально противоположно, а у разных ячеек - взаимно перпендикулярно, при этом ячейки расположены симметрично

10 относительно внутреннего электрода короткозамкнутого коаксиального цилиндра и на каждой из них размещена соответствующая секция первичной обмотки , и снабжено двухпозицйонным пере15ключателем потоков ячеек, выполненным в виде цилиндрической камеры и поворотного плунжера с круговыми, Иродольными и радиальными каналами, причем в одном положении плунжера входной ка20нал первой ячейки соединён с трактом ввода потока контролируемой жидкости и входной канал второй ячейки - с трактом ввода потока эталонной жид- , 399503 кости, а в другом положен ги - наобоРот С21Недостатком известного устройства ,является низкая точность функционирования, так как сравнительная сложность $ конструкции приводит к ошибкам гидродинамического подобия, в том числе по идентичности температурных режимов между трактами потоков контролируемой и эталонной жидкостей; кроме того, из-|о за погрешностей паразитного проявле- ния переходных режимов, связанных с необходимостью перекрестного гидравлическогр переключения обоих потоков, нарушается непрерывность контроля, а s также требуется специальный узел для управления соответствующим переключателем, что неблаговидно отражается на надежности всего устройства за. счет наличия подвижных элементов и т.д. Цель изобретения - повышение точности контроля электромагнитных характеристик жидкостей с ферропримесями, Поставленная цель достигается тем. что в устройстве, содержащем первич- 25 ную обмотку из двух последовательно соединенных идентичных секции, размещенных на соответствующих полых диэлектрических ячейках, вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коак- зо сиального цилиндра с наружным и внутренним электродами, образованного дву мя коаксиальными полуцилиндрами, ячей ки, имеющие диаметрально противополож ные входной и выходной каналы, размещенные соосно с внутренним электродом короткозамкнутого коаксиального цилин дра, каналы ячеек взаимно перпендикулярны, ячейки выполнены в виде кольце вых спиралей, витки которых расположены, взаимно чередуясь, вкруговую, :при этом внутреннее пространство короткозамкнутого коаксиального цилиндра заполнено термостабилизирующей диэлектрической жидкостью. На фиг. 1 и 2 показано предлагаемое устройство; на фиг. 3 сечение А-Д на фиг. 1; на фиг. k - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема. Устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей с ферропримесями содержит первичную обмотку, состоящую из двух последовательно соединенных идентичных секций 1 и 2, вторичную обмотку в виде корот козамкнутого коаксиального цилиндра, образованного двумя симметричными ко4аксиальными полуцилиндрами и имеющего наружный и внутренний электроды, состоящие из двух соответствующих пошвин 3, и 5, 6 и две ячейки 7 и 8, каждая из которых представляет собой полый тороид из диэлектрического материала с. входными 9 (10) и выходными 11 (12) каналами, расположенными в наружном электроде короткозамкнутого коаксиального цилиндра у отдельной ячейки диаметрально противоположно, а у разных ячеек - взаимно перпендикулярно. Ячейки 7 и 8 подобны в гидродинамическом отношении и расположены соосно с внутренним электродом короткозамкнутого коаксиального цилиндра и на каждой из них размещена соответствующая секция (1 или 2) первичной обмотки. Кроме того, ячейки 7 и 8 выполнены в виде кольцевых спиралей, при этом витки спиралей обеих ячеек расположены, взаимно чередуясь, вкруговую. Внутреннее пространство короткозамкнутого коаксиального цилиндра заполнено термостабилизирующей диэлектрической жидкостью, например трансформаторным маслом. Входные Э, 10 и выходные 11, 12 каналы ячеек 7 и 8 гидравлически скоммутированы с трубопроводными трактами ввода потока контролируемой жидкости и потока эталонной жидкости. Принципиальная электрическая схема устройства (фиг. 5) включает одинарный мост 13 переменного тока, активные плечи которого образованы полными сопротивлениями секций 1 и 2 первичной обмотки, а пассивные плечи участками регул 1ровочного потенциометра U. Диагональ питания моста 13 подключена к высокочастотному генератору 15 (например, с частотой сигнала порядка 10 МГц), а входная диагональ соединена с индикатором 16. Устройство работает следующим образом. Через одну из ячеек, например 7, посредством входного 9 и выходного 11 каналов пропускается поток контролируемой жидкости, а через другую ячейку (8) посредством ее входного канала 10 и выходного канала 12 - поток эталонной жидкости, с показателями которой сравниваются электромагнитные характеристики потока контролируемой жидкости, при этом при движении Через ячейки 7 и 8 оба потока образуют замкнутые кольцевые участки. 8 основу действия устройства положен принцип высокочастотного трансфор мирования полных сопротивлений жидких сред ячеек 7 и 8. При подаче в первич ну обмотку от генератора 15 электрического сигнала, во внутреннем пространстве короткозамкнутого коаксиально го цилиндра наводится высокочастотное магнитное поле с высокой степенью однородности напряженности, в котором располагаются ячейки 7 и 8, и за смет включения размещенных на них секций 1 и 2 первичной обмотки в активные плечи моста 13 производится сопоставление их полных сопротивлений с использованием нулевого метода измерения. Сравниваемые величины равны в случае адекватности электромагнитных характеристик контролируемой и эталонной жидкостей, что обеспечивает условие равновесия моста 13, в результате чего сигнал в индикаторе 16 будет равняться нулю. При малейшем несовпадё НИИ сравниваемых электромагнитных характеристик в выходной диагонали моета 13 появляется соответствующий сигнал разбаланса, фиксируемый индикатором 16. Таким образом, предлагаемое устрой ство позволяет с высокой точностью контролировать электромагнитные харак теристики жидкостей с ферропримесями, в том числе при их слабовыраженности, что достигается за счет пространственного сопряжения измерительных ячеек контролируемой и эталонной жидкостей, не представляющего конструктивных сложностей. Это, а также запол нение внутреннего пространства короткозамкнутого коаксиального цилиндра, в котором расположены измерительные ячейки, термостабилизирующей жидкостью обеспечивает практически полное подобие температурных режимов между обоими потоками жидкостей, сопостааляемых по показателям, что исключает температурные погрешности сравнительного метода измерений. Работе устройства свойственна непрерывность функционирования, удобство гидрокоммутации с трактом исследуемой жидкости, доступность практической реализации . и удобство эксплуатации. Формула изобретения Устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей с ферропримесями, содержащее первичную обмотку из двух последовательно сое.диненных идентич)ых секций, размещенных на соответствующих полых диэлектрических ячейках, вторичйую обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра с наружным и внутренним электродами, образованного двумя коаксиальными полуцилиндрами, ячейки, ииеющие диаметрально противоположные входной и выходной каналы, размещенные соосно с внутренним электродом короткозамкнутого коаксиального цилиндра, при этом каналы ячеек взаимно перпендикулярны, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, ячейки выполнены в виде кольцевых спиралей, витки которых расположены, взаимно чередуясь, вкруговую, при этом внутреннее пространство короткозамкнутого коаксиального цилиндра заполнено термостабилизирующей диэлектрической жидкостью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 705395, кл. G 01 R 33/12, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 32Й517/21, кл. G 01 R 33/12, 1980.