Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в неэлектропроводящих средах

 

Изобретение относится к конт- ,рольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения содержания элементов износа в смазочных материалах при диагностике технического состояния машин и механизмов . Устройство позволяет повы- ,сить точность измерений, для чего используются предварительная компенсация сигнала разбаланса преобразователя с помощью магнитного шунта 15 и окончательная компенсация с помощью источника компенсирующего напряжения , выполненного в виде последовательно соединенных интегратора 11 и размыкателя 12, при этом размыкатель 12 закреплен на магнитопроводе в его рабочем зазоре. 1 з.п. ф-лы,§ W

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ,ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) .

А1 (51) 4 С 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтогскоью свидяткльствм (21) 4077088/25-28 (22) 10.06.86 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Донецкого физикотехнического института АН УССР (72) Н.А.Воронин, А.И.Охрименко и В.М.Вишневский (53) 620.179;14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 940050, кл0 С 01 N 27/90, 1980. (54) УСТРОЙСТВО .ДПЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ В

НЕЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ СРЕДАХ ! (57) Изобретение относится к конт,рольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения содержания элементов износа в смазочных материалах при диагностике технического состояния машин и механизмов. Устройство позволяет повы,сить точность измерений, для чего используются предварительная компенсация сигнала разбаланса преобразователя с помощью магнитного шунта 15 и окончательная компенсация с помощью источника компенсирующего напряжения, выполненного в виде последовательно соединенных интегратора

11 и размыкателя 12, при этом размыкатель 12 закреплен на магнитопроводе в его рабочем зазоре. 1 з.п. ф-лы Я

2 ил °

1429008

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения содержания элементов износа в смазочных материалах при диагностике технического состояния машин и механизмов.

Цель изобретения — повышение точности за счет обеспечения взаимной 1п компенсации сигналов измерительной и эталонной обмоток из-эа влияния гарМонических составляющих сигнала, Обусловленных нелинейностью преобразователя. 15

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — преобразователь, продольный разрез.

Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в неэлек- 20 тропроводящих средах содержит последовательно соединенные генератор 1 гармонических колебаний, трансформа торный преобразователь 2 и блок 3 обработки информации. Трансформатор- 25 ный преобразователь 2 содержит возбуждающую обмотку 4, подключенную к выходу генератора I и измерительную обмотку 5. Измерительная обмотка 5, I состоящая из двух последовательно- 30 согласно включенных секций, и аналогичная ей эталонная обмотка 6 включены встречно н. соединены с блокам

3 обработки информации. Блок 3 обра. ботки информации включает последо"

: вательно соединенные усилитель 7 переменного тока, синхронный детектор 8, усилитель 7 переменного тока, усилитель 9 постоянного тока (УПТ) и регулируемый источник 10 компенсирующего напряжения. Регулируемый источник 10 компенсирующего напряжения включает интегратор 11, вход которо-. го через размыкатель 12 соединен с выходом усилителя 9 постоянного тока. „

При этом размыкатель 12 закреплен на магнитопроводе 13 преобразователя

2 в его рабочем зазоре. Выход усилителя 9 постоянного тока подключен к индикаторному прибору 14.

Преобразователь выполнен с Ф-образным магнитопроводом 13. На центральном стержне магнитопровода расположена возбуждающая обмотка 4, а на боковых стержнях, выполненных с рабочим и эталонным зазорами - изФ мерительная обмотка 5 и эталонная обмотка 6.

При этом напротив бокового стержня магнитопровода с эталонной обмоткой 5 установлен с возможностью перемещения магнитный шунт 15 из ферромагнитного материала.

Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в неэлектропроводящих средах работает

-следующим образом.

В возбуждающую обмотку 4 преобразователя 2 подается переменный ток.

Измерительная 5 и эталонная 6 обмотки включены встречно, поэтому на вход усилителя 7 переменного тока воздействует разностный сигнал с этих обмоток. В случае идентичности обмоток 5 и 6 и плеч магнитопровода

13 разностный сигнал равен нулю. На практике обмотки 5 и 6 и плечи маге нитопроводов 13 неидентичны. В устройстве предварительная их бадэнсировка производится при помощи шунта 15 из ферромагнитного вещества перемещаемого относительно рабочего зазора магнито1тровода 13.

Перемещая шунт 15, можно добиться частичной идентичности сигналов. обеих обмоток 5 и 6. Оставшийся несбалансированный сигнал очень мал.

Он усиливается с помощью усилителя

7 переменного тока, преобразуется в постоянный при помощи синхронного детектора 8 и далее поступает на усилитель 9 постоянного тока для дополнительного усиления и отфильтрования сигнала возбуждающей частоты.

На вход интегратора 11 через размыкатель 12 поступает сигнал с выхода усилителя 9 постоянного тока. Выходной сигнал интегратора 11 равен сигналу разбаланса, поступающему на вход усилителя 9. Любые изменения сигнала разбаланса, обусловленные как внешними воздействиями, так и внутренними факторами (разогрев, тепловое расширение элементов и узлов и т.д.) обрабатываются при помощи цепи компенсации.

Благодаря тому, что сигнал с выхода интегратора 11 поступает на неин" вертирующий вход усилителя 9, а сигнал разбаланса — на инвертирующий вход, на выходе УПТ 9 будет поддерживаться нулевой сигнал.

При введении в рабочий зазор маг-. нитопровода 13 ферромагнитного вещества появляется сигнал разбаланса за счет изменения магнитного сопро1429008

4 позволяет повысить точность измерений. тивления этого плеча. При этом сигнал разбаланса пропорционален массе введенного ферромагнитного вещества.

Этот полезный сигнал усиливают усилителем 7, с помощью детектора 8 преобразуют в сигнал постоянного тока, далее усиливают при помощи усилителя и подают на индикаторный прибор 14.

При этом введенный образец, воздействуя на рычаг размыкателя 12, разрывает входную цепь интегратора

11, причем момент разрыва опережает момент входа исследуемой среды в зазор преобразователя 2, за счет большей постоянной цепи разряда интегратора 11 его выходной сигнал поддерживается такой величины, которую он имел в момент разрыва входной цепи и был равен остаточному сигналу разбаланса, поступающему на вход усилителя 9.

После разрыва входной цепи интегратора 11 дальнейшие изменения входного сигнала, обусловленные введением среды,.уже не компенсируются, а поступают на индикаторный прибор

14, показания которого пропорциональны полезному сигналу, а соответственно и массе ферромагниТного вещества. Процесс измерения длится ,3-5 с.

Такое выполнение устройства позволяет существенно уменьшить влияние на выходной сигнал температурного и временного дрейфов и других паразитных сигналов, так как процесс измерения длится 3-5 с и система не успевает разбалансироваться, что

Формула изобретения

1. Устройство для определения содержания ферромагнитных частиц в не электропроводящих средах, содержащее генератор, блок обработки информации, включающий усилитель постоянного тока и последовательно соединенные усилитель переменного тока и детектор, и трансформаторный преобразователь с Ф-образным магнитопроводом, на центральном стержне которого размещена подключенная к генератору возбуждающая обмотка, а на боковых стержнях, выполненных с рабочим и эталонным зазорами, размещены соответственно измерительная и эталонная обмотки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено источни25 ком компенсирующего напряжения, выполненным в виде последовательно сое диненных размыкателя и интегратора и включенным между выходом и первым

1 входом усилителя постоянного тока, второй вход которого соедийен с вы30 ходом детектора, вход которого через усилитель переменного тока. подключен к выходам измерительной и эталонной обмоток, а размыкатель закреплен на магнитопроводе в его рабочем зазоре. 1

2. Устройство по п.1, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что оно снабжено магнитным шунтом, установленным в зоне рабочего зазора преобразователя

40 с возможностью перемещения относи. тельно него.

1429008

Рва 2

Составитель И.Рекунова

ТЕХРЕД А.КРаВЧУК КОРРЕКтер f,Ðåùåòíùñ

Редактор С.Пекарь

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5117/40

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