Устройство для измерения магнитного поля расплава

 

(i>) 457945

ОЛИСАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.05.73 (21) 1912862/18-10 с присоединением заявки Хе (32) Приоритет

Опубликовано 25.01.75. Бюллетень _#_o 3

Дата опубликования описания 18.03.75 (51) M. Кл. G 01г 33/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.4(088.8) (72) Авторы изобретения

О. Н. Далакишвили, Ш. Д. Гловели и Г. Г. Шелиава (71) Заявитель Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН ИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

РАСПЛАВА

Изобретение касается измерения постоянных магнитных полей и может быть применено для измерения составляющих напряженности магнитного поля расплава для исследования и контроля технологического режима работы электролизеров, например для получения алюминия.

В настоящее время эта задача решается с помощью дифференциальных феррозондов, размещенных в латунной трубе с графитовым чехлом и системой воздушного охлаждения.

Однако эти устройства характеризуются нестабильностью показаний, обусловленной зависимостью магнитной проницаемости от многих факторов (напря>кенности магнитного поля, температуры, остаточной индукции и др,).

Разработанные дополнительные схемы для уменьшения влияния внешних факторов усложняют устройства, делают их громоздкими, дорогими и менее надежными.

Наряду с феррозондами для измерения напряженности магнитного поля в неферромагнитной среде применяются устройства, содержащие веберметр и калиброванную измерительную катушку.

Если в измерительной катушке, подключенной к зажимам веберметра, тем или иным образом изменить магнитный поток, сцепляющийся с витками катушки, то можно установить связь между измеряемой напряженностью поля и отклонением указателя веберметра.

Однако в специфичных условиях электролиза и технологического режима осуществление

5 в электролизерах большинства из форм изменения потока практически невозможно (включение и выключение источника тока, изменение потока на противоположное) или связаны с большими техническими трудностями, на10 пример при удалении катушки из расплава.

Поворот измерительной катушки на угол

2 неприменим, так как результат измерения будет соответствовать сумме двух неизвестных

15 по величине и направлению составляющих напряженности поля из-за одновременного наличия всех трех составляющих напряженности поля.

Цель изобретения — расширение диапазо20 на и повышение точности измерения составляющих напряженности магнитного поля расплава.

Для этого в предлагаемом устройстве измерительная катушка с одной стороны под25 вешена посредством двух осей и скобы на держателе, связанном с крышкой трубы с помощью ручки поворота, а с другой стороны шарнирно соединена через подвижный рычаг и пружину со штангой, перемещающейся отно30 сительно держателя в осевом направлении.

457945

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит калиброванную измерительную катушку 1, подвешенную посредством двух осей 2 на скобе 3 и через скобу на держателе 4, связанном в продольном направлении крышкой 5 и вращающемся вокруг своей оси с помощью ручки 6. В ручку вмонтированы указатель 7 угла поворота и пружина 8, связанная через рычаг 9 с фиксатором 10, фиксирующим три положения штанги

11 в продольном направлении, относительно держателя, посредством канавок в ней. Штанга через пружину 12 и ось 13 связана с подвижным рычагом 14, который, в свою очередь, шарнирно соединен с калиброванной катушкой с помощью оси 15. Система 16 воздушного охлаждения и труба 17 с графитовым чехлом служат для защиты от воздействия высокой температуры и агрессивности среды.

Устройство работает следующим образом.

Труба 17, ориентированная с помощью указателя 7 по продольной и поперечной стенкам электролизера опускается вертикально в расплав. При нахождении штанги 11 в верхнем крайнем положении плоскость катушки 1 располагается перпендикулярно к оси OZ, а боковые стороны — вдоль осей ОХ и ОУ.

Воздействием на рычаг 9 фиксатор 10 освобождает штангу 11. Усилием пружины 12 рычаг 14 поворачивается вокруг оси 13 и одновременно перемещается вниз посредством штанги 11, которая фиксируется в крайнем нижнем положении усилием пружины 8 на рычаг 9. При этом происходит фиксация фиксатора 10 в канавке штанги. В результате перемещения штанги и поворота рычага 14 катушка 1 вращается вокруг осей 2 и 15 и поворачивается вокруг оси OY на угол л.

За время поворота катушки 1 магнитный поток вдоль оси изменяется от максимального значения до нуля и затем от нуля до максимального значения с одновременным изменением направления потока относительно плоскости катушки. 3а этот же промежуток времени изменение магнитного потока вдоль оси

ОХ взаимно компенсируется. Магнитный поток вдоль оси ОУ в измерении не участвует, 5

30 так как его направление все время совпадает с плоскостью катушки, Результирующее отклонение стрелки веберметра будет соответствовать удвоенному значению вертикальной составляющей напряженности магнитного поля.

При перемещении штанги 11 в среднее положение и ее фиксации в нем катушка 1 поворачивается на угол — и располагается

2 плоскостью перпендикулярно к оси ОХ, При вращении ручки 6 с помощью указателя 7 катушка поворачивается вокруг оси OZ на угол л, и тем самым показание веберметра будет соответствовать удвоенному значению продольной составляющей напряженности поля

Н, При расположении катушки 1 плоскостью перпендикулярно к оси OY вращением ручки

6 и указателя 7, а затем поворотом вокруг оси OZ на угол л показание веберметра будет соответствовать удвоенному значению поперечной составляющей напряженности поля

H„, Таким образом, расположив нулевую отметку веберметра в середине шкалы, получают возможность непосредственного определения направления и величины всех составляющих напряженности магнитного поля расплава, Предмет изобретения

Устройство для измерения магнитного поля расплава, содержащее трубу с графитовым чехлом и систему воздушного охлаждения, веберметр и калиброванную измерительную катушку, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерения составляющих напряженности магнитного поля расплава, измерительная катушка с одной стороны подвешена посредством двух осей и скобы на держателе, связанном с крышкой трубы с помощью ручки поворота, а с другой стороны шарнирно соединена через подвижный рычаг и пружину со штангой, перемещающейся относительно держателя в осевом направлении.

457945

Корректор М, чиннова

Редактор Т. Иванова

Заказ 801г/14 Изд. № 331 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Р лрпАтюх йз3йх

&naw dawzyuzj

Зла

Составитель В. Сергеев

Техред Т. Миронова