Температурный пермеаметр

 

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПЕРМЕА МЕТР.содержащий первичную обмотку в в двух иаентичшых секций, размешенных тороидальном сераечншсе, вторичную о мотку в вице короткоза| «кнутого коакс 10 А фиг.1 с наружным и внутренального цилиндра измерительную камеру, ним электродами, и нагревательсистему термостатирования элемент, отличающийся i вый тем, что, с целью повышения точности и. мерений, нагревательный элемент выполнен в виде И секций, внутренняя поверхность наружного эле1(троаа в измерительг ; ной камере выполнена с теплоотражаюшим покрытием и с VI прорезями, расположенными вдоль рбразуюших наружного элект роаа в плоскости, перпенцикулярн( проаольной оси симметрии коаксиального цилинара, при этом, каждая секция нагревательного элемента размещена в cooteeTствующей прорези, глубина которой удовлетворяет следующему условию t) 7/ d гае Ь - глубина прорези; d - толщина скин-слоя.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

89) SU (11) >m < 01 R 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

14

Фиг.1 (21). 3359641/1821 (22) 25.11.81 (46) 23.05.83. Бюл. М 19 (72) A.Ô.Kóãàåâñêèé и А.Б.Лукашэнок (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (53) 621.317.44(088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР по заявке № 3226852/21 кл. 501 Й 33/12, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР . по заявке ¹ 2937319/21,. кл. 601 R 33/12. 1980.

: (54) (57) ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДЕРМЕАМЕТР, содержащий первичную обмотку в виде двух идентичных секций, размешенных на тороицальном серцечнике, вторичную обмотку в вице «ороткозамкнутого коакси10. Ю ального цилинцра с наружным и внутрен ним элект юцами, измерительную камеру, систему термостатнрования н нагревательный элемент, о т и и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повьциения точности измерений, нагревательный элемент выполнен в виде и секций, внутренняя поверхность наружного электрода в измеритель ной KsMep8 выполнена с теплоотраж&юшим покрытием и с И прорезями, расположенными вдоль рбразуюших наружного электр роца в плоскости, перпенцикулярной продольной оси симметрии коаксиального . цилиндра, нри этом. каждая секция нагре вательного элемента размешена в соответствующей прорези, глубина которой уцов- а летворяет следующему условию Я 7yQ, Щ гце h - глубина прорези;

Д - толщина скин-слоя.

1019384

Изобретение. относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения магнитных характеристик тороидальных ферромагнетиков, s частности их температурных коэффициентов магнитной проницаемости и тангенса угла магнитных потерь.

Известен пермеаметр для исследований магнитных характеристик тороидальных ферромагнетиков, который содержит первичную обмотку, состояшую из пвух иден тичных половин, витки которых нанесены ! равномерно взаимно чередуясь на единый, тороидальный сердечник из магнитно о материала и вторичную обмотку в вице короткозамкнутого коаксиального цилинд» ра, включаюшего наружный электрод, внутренний электрод и крышку. Первичная обмотка раэмешена соосно на внутреннем электроде короткоэамкнутого коаксиально го цилиндра в нижней части.его внутрен него пространства, верхняя часть которого является измерительным контейнером пля испытуемого ферромагнитного обраэ. 25 ца, при этом в основу работы положен принцип высокочастотного трансформироI вания полного сопротивления последнего, измеряемого серийным прибором, например куметром (измерителем добротности), путем включения первичной обмотки в его колебательный контур (1 ), Недостатком устройства является сложность реализации измерений температурных характеристик ферромагнетиков за счет необходимости привлечения для этого, 35 кроме самого пермеаметра, дополнительного арсенала средств создания требуемых температурных режимов для испытываемого образца, что приводит к большим материальным и временным затратам и поэтому экономически нерентабельно.

Кроме того, таким измерениям характерна низкая точность получаемых результатов в нужном температурном спектре.

Наиболее близок к изобретению по 45 технической сушности температурный пермеаметр, который содержит первичную обмотку в виде двух идентичных половин, каждая иэ которых размешена на соответствуюшем сердечнике, вторичную обмотку 50 в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, состояшего иэ двух полуцилиндров, каждый из которых имеет наружный и внутренние электроды, измерительную камеру, систему термостатирования и на- 55 гревательный элемент и снабжен экраном, закрепленным на внутреннем электроде цилиндра с воэможностью соосного с ним продольного смешения, при этом нагревательный элемент выполнен в вице индук- . тора, размещенного на внутреннем электр ропе 2 j.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений температурных магнитных харак теристик фер. ромагнетиков по причине искажения дейст- " вительного электрофиэического состояния испытываемого образца за счет паразитиого перемагничиваюшего влияния на него высокочастотных токов индуктотермического нагревателя, что ухудшает достоверность получения объективных результатов и не удовлетворяет задаче магнитометрических исследований ферромагнитных свойств от рабочей температуры, особенно вблизи так называемой точки Кюри, где эти иэменения имеют скачкообразный вид.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель постигается тем, что в температурном параметре, содержашем первичную обмотку, в виде двух идентичных секций, размещенных на тороидальном сер,дечнике, вторичную обмотку в вице короткозамкнутого коаксиального цилиндра, с наружным и внутренним электродами, измерительную камеру, нагревательный элемент и систему термостатирования, нагревательный элемент выполнен в виде И секций, внутренняя поверхность наружного электрода в измерительной камере выпог нена с теплоотражаюшим покрытием и с yl прорезями, расположенными вдоль образующих наружного электрода в плоскости, перпендикулярной оси симметрии коаксиального цилиндра, при этом каждая секция нагревательного элемента разме:щена в соответствуюшей прорези, глубина которой удовлетворяет следующему условию 7 д где Q -.глубина прорези;

d - толщина скин-слоя.

На фиг, 1 схематически показан темпе« ратурный пермеаметр; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Температурный пермеаметр содержит первичную обмотку, состояшую из двух идентичных половин 1 и 2, витки которых нанесены равномерно взаимно очередуясь на единый тороидальный сердечник 3 иэ магнитного материала, и вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коакси-. ального цилиндра, включающего наружный электрой 4, внутренний электрод 5 и крышку 6, верхняя часть внутреннего пространства которого является иэмерителыым . контейнером 7 пля испытуемого ферромат

3 10193 нитного образца.,8, в частности тороицаль ной формы. Кроме того, в конструкции пермеаметра присутствует нагреватель,выполненный в вице набора отцельных секций 9 (в частности, в количестве восьми штук), которые расположены в наружном электроде 4 симметрично вкруговую вдоль его образующих с прорезями 10, глубина которых превьпиает и не равна толщи- . не скин-слоя,. при этом внутренняя повер ь М ность наружного электрода 4 имеет тепло отражающее покрытие 11 (зеркальный, металлизированный слой, например, алю минин, нанесенный способом вакуумного напыления, с хорошими отражающими Ц свойствами в инфракрасном диапазоне излучения). Первичная обмотка размещена соосно на внутреннем электроле 5 в ниж ней части короткозамкнутого коаксиаль ного цилиндра и. термоизолирована от его 26 верхней части посредством шайбы 12 иэ диэлектрического материала (например, иэ фторопласта); Система термостатиро вания элементов первичной н вторичной обмоток включает рубашку 13 в виде 23 попого цилиндра, в наружном электроде 4 и канал 14 во внутреннем электроце 5, по которым циркулирует проточная вода.

- Половины 1 и 2 первичной обмотки могут быть соединены между собой последов тельно как согласно, так и встречно, и вместе их цоцключают к серийному изме рительному прибору, например к куметру (измерителю цобротности типа Е 9-4) (не показано), с частотой рабочего csvнала порядка нескольких десятков мега герц, s связи с чем тепшина скин-слоя, опрецеляемая известным поверхностным эффектом, составляет при этом доли мип . лиметра. Секции 9 нагреватели испытуемого образца 8 выполнены s виде спира лей из нихромовой nposonoaa, расположен ных иа керамических основаниях. Злвмен- ° ты 4, 5 и 6 короткозамкнутого «оакси» альною цилинцра сочлениютпри помощи какогопибо механического coenaaeasi, например байонетного.

Магнитные характеристики испытуемого, ферромагнитного образца 8 измеряются с помощью куметра при последовательном согласном соединении половин 1 и 2 пер внчной обмотки и эа счет подачи соотвеэ ствуюшего электропитания в секции 9 нагревателя в измерительном контейнере соэцаются требуемые температурные режимы, контролируемые каким либо термочувствительным элементом, например термопарой (не показано).

Таким образом, данному температурному параметру присуща высокая точность измерений температурных магнитных ха ракте ристик тороидальных ферромагнети«ов ввиду применения эффективного нагре вателя, никак не нарушающего цействитепьное электрофизическое состояние нспытуе

:мого образца. Расположени секций нагре вателя в измерительном конвейере симмет рично вкруговую обеспечивает равномерное распределение температуры по пери

MeTpjg образца, чем способствует также выполнение на внутренней поверхности наружного электрода теппоотражающего покрытия, рассеивающего инфракрасное излучение нагревателя и уменьшающего нагрев корпуса, Углубление секций нагревателя от внутренней поверхности наружного электрода на расстояние, пре вышаюшее толщину скинслоя, исключает какоепибо влияние электропроводкой си стемы наяревателя на оцнородность на пряженности магнитного поля в измерв тельном контейнере за счет известного

:на высоких частотах явления noseрхност ного эффекта, а также ввицу значительной малости линейных конструктивных раэме ров по сравнению с цпиной волны рабоче го сигнала. Улучшению точности показате- . лей устройства способствует к тому же нанесение идентичнык половин первичной

Работа температурного цермеаметра. осуществляется следующим образом.

В основу ее положен принцип высоко частотного трансформировании сон ротищю ния испытуемого ферромагнитного образ ца 8, который перемешается в измеритель ный контейнер 7 соосно внутреннему эпектИ роцу 5. После эчого «рьцака 6 устаиав ливается на место, замыкая iopmioaa нутый коакснальный ципинцр, и проиэво»

84 4 цится коррекция собственных параметров конструкции, в частности стабильности перехоцного сопротивления между разъе мными ее частями, для чего половины 1 и 2 первичной обмотки соединяются послецовательновстречно, что привоцит к взаимной комненсацин составляющих высо кочастотного электромагнитного поля, наводимых ими в отдельности в-измеритель ном контейнере, и этим самым имитируется условие отсутствия в нем образца 8. Путем частичной регулировки уровня ЭДС, вводимой в копебательный контур куметра, устанавливается начало отсчета его пока зывающего устройства.

1019384 д-A

Составитель Ф. Тарнопольская

Редактор С. Патрушева Техрец N Tenep Корректор Л. Бокшан

Заказ 3696/40 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгороц, ул. Проектная, 4 обмотки на ециный сердечник, что обеспечивает подобие их электромагнитных систем и тем самым полную взаимную компенеацию реакционного цействия при встречном соецинении на этапе коррекции параметров измерительного комплекса.