Устройство для измерения магнитных характеристик жидких и пастообразных ферромагнетиков

 

Изобретение может быть использовано для определения иамагниченности, магнитной восприимчивости и изучения физико-механических характеристик магнитных жидкостей и суспензий в условиях сдвиговой деформации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет расширения диапазона измеряемых (Л С

СаЮЗ СОВЕТСНИХ

РНХ1УЬЛИН (19) (11) А1 (511 4 G 01 R 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3803937/24-21 (22) 24.10.84 (46) 30.10.86. Бюл. У 40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) О.В. Бузунов, Е.М. Голинец и Ю.И.Шпяго (53) 621 ° 317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 725053, кл. С 02 R 333/12, 27.06.78. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТ"

НЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКИХ И ПАСТООБРАЗНЫХ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ (57) Изобретение может быть использовано для определения намагниченности, магнитной восприимчивости и изучения физико-механических характеристик магнитных жидкостей и суспензий в условиях сдвиговой деформации.. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей - достигается за счет расширения диапазона измеряемых

1267305 величин и сред. Для этого контейнер

7 выполнен в виде неподвижно установленного в соленоиде 1 цилиндрического стакана с возможностью вращения, который механически связан с датчиком величины сдвиговой деформации сердечника. На чертеже также показаны каркас 2, измерительная 3 и компенсационная 4 катушки, блок 5 измерения магнитных характеристик, источник 6 постоянного тока, сердечник 8 из немагнитного материала, ротор 9 механизма вращения, подшипники 10 и

11, кронштейн 12, штанги 13, 14, электродвигатель 15, диски 16 и 17 со щелевыми отверстиями 18 и 19, торсион 20, источник 21 света с фокусирующей системой, фотоприемники 22 и

23, блок 24 измерения величины сдвиговой информации, основание 25 из немагнитного материала. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.!

30

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения магнитных величин, и может быть использовано для определения намагниченности, магнитной восприимчивости и изучения физико-механических характеристик магнитных жидкостей и суспензий в условиях сдвиговой деформации.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых величин и сред.

На фиг.1 схематически, показано устройство для измерения магнитных характеристик жидких и пастообразных ферромагнетиков; на фиг.2 и 3 — варианты сердечников, позволяющие полу" чить различные виды сдвиговой деформации; на фиг.4 — сечение А-А на фиг.3.

Устройство (фиг.1) состоит из источника магнитного поля — соленоида

1, внутри которого в области однородного поля на каркасе 2 размещены идентичные измерительная 3 и компенсационная 4 катушки, соединенные последовательно-встречно и подключенные к блоку 5 измерения магнитных характеристик., содержащему схему компенсации сигналов от измерительной и компенсационной катушек и интегрирующий измерительный прибор, например микровеберметр Ф-190. Питание соленоида осуществляется от регулируемого источника 6 постоянного тока, Внутри измерительной катушки помещен контейнер 7, изготовленный из немагнитного материала и выполненный в виде цилиндрического стакана, в который помещается исследуемая среда (жидкий или пастообразный ферромагнетик).

Внутри контейнера с зазором установлен сердечник 8, изготовленный из немагнитного материала, который закреплен на роторе 9 механизма вращения.

Ротор механизма вращения с помощью подшипников 10 и 11 закреплен на кронштейне 12, который можно перемещать в вертикальной плоскости посредством штанг 13 и 14. Вращение ротора

9 осуществляется электродвигателем

15 постоянного тока, установленным на кронштейне. Между ротором механизма вращательного движения и электродвигателем постоянного тока установлен датчик системы измерения величины сдвиговой деформации, состоящий из двух идентичных дисков 16 и !7 с щелевыми отверстиями (щелями) 18 и

19, один из которых закреплен на роторе механизма вращательного движения, а другой — на оси электродвигателя постоянного тока, торсиона 20, размещенного между дисками источника

21 света с фокусирующей системой, и двух фотоприемников 22 и 23 ° Источник света и фотоприемники смонтированы непосредственно на кронштейне.

Сигналы с фотоприемников поступают на систему 24 измерения величины сдвиговой деформации. Вся установка смонтирована на массивной плите 25, изготовленной из немагнитного материала.

На фиг.2 изображен вариант сердечника для создания сдвиговой деформации перпендикулярно направлению магнитного поля„ В этом. случае сердечник представляет собой сплошной цилиндр. Для того, чтобы исключить скольжение исследуемой среды относи126730>

25 тельно контейнера и сердечника на поверхности сердечника и внутренней поверхности контейнера нанесено продольное рифление.

Сердечник для создания сдвнговой деформации, перпендикулярной направлению магнитного поля, приводящей к разрушению образовавшейся линейной структуры из ферромагнитных частиц, изготовлен в виде стержня и на нем закреплены лопасти 26 в виде сегментов.

Устройство работает следующим образом.

Источником постоянного тока 6 устанавливают необходимую напряженность магнитного поля в соленоиде 1.

Индуцируемые в катушках ЭДС компенсируются, так как они соединены последовательно-встречно. При заполнении контейнера исследуемой средой (магнитной жидкостью или магнитореологической суспензией) в измерительной катушке 3 индуцируется дополнительная ЭДС, не компенсируемая катушкой 4, которая регистрируется измерительным прибором интегрирующего типа, например микровеберметром Ф-190. Показания измерительного прибора про.порциональны намагниченности исследуемой среды.

Изменение магнитных параметров в условиях сдвиговой деформации проводят следующим образом.

На роторе 9 механизма вращения— закрепляют нужный сердечник 8. Регулируя скорость вращения электродвигателя 15, устанавливают соответствующую скорость сдвиговой деформации в. зазоре между сердечником и контейнером. После этого считывают показания прибора 5.

Измерение величины сдвиговой де- . формации проводят следующим образом..

Из-за вязкого сопротивления среды вращение ротора 9 тормозится. Возникший крутящий момент закручивает торсион 20. При этом диск 16, жестко связанный с ротором 9, начинает оставать по фазе от диска 17, жестко связанного с осью электродвигателя 15 постоянного тока. Величина сдвига фаз сежду щелями 18 и 19 дисков 16 и 17 зависит от степени закручивания торсиона, которая в свою очередь

55 пропорциональна величине измеряемой сдвиговой деформации. При вращении дисков 16 и 17 луч от источника света 21 проходит через щели 18 и 19 и попадает на фотоприемники 22 и 23, которые вырабатывают электрические импульсы, поступающие в систему измерения величины сдвиговой деформации 24, предварительно отградуированную по эталонным жидкостям с учетом трения в опорах ротора 9. При наличии исследуемой жидкости иэ-эа вязкого трения возникает разность фаз между щелями 18 и 19. В этом случае импульс от фотоприемника 22 поступает в систему измерения величины сдвиговой деформации с запаздыванием, которое при известной скорости вращения ротора 9 пропорционально величине сдвига деформации. Для расширения диапазона измеряемых величин сдвиговой деформации используют сменный торсион.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения магнитных характеристик жидких и пастообразных ферромагнетиков, содержащее соленоид, измерительную и компенсационную катушки, установленные внутри соленоида, цилиндрический контейнер, помещенный внутри измерительной катушки, сердечник из немагнитного материала, вставленный соосно внутрь контейнера, блок измерения магнитных характеристик, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, контейнер выполнен в виде неподвижно установленного в соленоиде цилиндрического стакана с зазором относительно установленного с возможностью вращения и механически соединенного с датчиком величины сдвиговой деформации сердечника.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что сердечник выполнен в виде цилиндра и на его поверхности и на внутренней поверхности контейнера нанесено продольное рифление.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что на сердечнике закреплены лопатки в виде сегментов.

1 267305

26

А

Составитель А.Гуськов

Техред И. Попов ич Корректор М.Максимишинец

Редактор Л.Повхан

Заказ 5768/42 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4