Устройство для измерения осесимметричных магнитных полей

 

М ЯРАУ 479060

Союз Советских

Социалистических

Республик

М

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 13.12.73 (21) 1978088/18-10 (51) М. Кл. G 01г 33/02 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 30.07.75. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 01.03.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.44 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. И. Бортничук, Г. П. Прудковский, Ю, В. Просветов, А. В. Хотина и В. А. Хотин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЪ|Х

МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Изобретение относится к области магнитных измерений.

Известно устройство для определения силовых линий магнитного поля, включающее два соосно расположенных концентрических набора катушек с одинаковым числом витков, механизм перемещения вдоль оси системы с регистратором положения катушек, коммутационное устройство и измерительное устройство.

Такое устройство позволяет находить силовые линии осесимметричных магнитных полей (исходя из условия сохранения постоянного магнитного потока вдоль заданной силовой линии) с помощью тонких концентричных катушек, вложенных одна в другую, подключаемых к измерительному прибору, Однако в ряде случаев при изучении магнитного поля требуется непосредственно измерять распределение радиальной компоненты индукции магнитного поля В,, осевой компоненты индукции магнитного поля В и величины потока магнитной индукции Ч".

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности устройства.

Это достигается тем, что каждый из двух наборов тонких вложенных одна в другую концентрических катушек с одинаковым числом витков выполнен двухрядным.

На фиг. 1 показана схема устройства для измерения осесимметричных магнитных полей; на фиг. 2 — схема коммутации при измерении магнитного поля.

Устройство содержит два двухрядных набора 1 и 2 катушек, установленных соосно, коммутаторы 3 и 4, соединенные электрически с этими наборами, движки 5 и 6 коммутаторов, соединяемые в каждой позиции с концами трех катушек каждого набора, переклю10 чатель 7, связанный электрически с движками ком мутаторов, измерительный прибор 8, подключенный к движкам переключателя, внешнюю магнитную систему 9, являющуюся объектом измерений, и катушки 10 и 11 на15 боров, оосецение в радиальном и осевом направлениях.

Устройство работает следующим образом.

Один из одноименных концов всех катушек подвижного и неподвижного наборов

20 электрически соединяются между собой. Вторые концы связываются с клеммами коммутаторов 3 и 4, осуществляющих одновременный вызов трех соседних катушек обоих наборов.

25 Концы вызванных катушек 10 и 11 соединяются с дополнительным переключателем 7, а через него — с измерительным прибором 8.

При таком соединении к измерительному прибору может подключаться либо одна из зp катушек (для измерения величины потока

3 магнитной индукции) либо концы двух встречно включенных катушек (для измерения разности потоков, охватываемых контурами катушек).

В .позиции «лиловая линия» переключателя 7 включаются две катушки из различных наборов 1 и 2. Подвижный набор перемещается при этом до тех пор, пока измерительный .прибор 8 не зафиксирует отсутствие разности ЭДС, наводимых в катушках внешним магнитным полем, после чего регистрируются координаты точек одной и той же силовой линии.

Для измерения величины магнитного потока переключатель 7 подключает к измерительному прибору 8 оба конца одной из катушек набора 1 или 2. Показания прибора в этом случае пропорциональны потоку Ч", охваченному контуром катушки, поскольку величина ЭДС, наводимой в тонкой кольцевой измерительной катушке при изменении полярности наматничивающего тока во внешней магнитной цепи пропорциональна потоку, охваченному контуром данной катушки.

Для измерения величины осевой компоненты индукции переключатель 7 подключает к измерительному прибору 8 две соседние катушки одного набора, расположенные в одной плоскости, перпендикулярной к оси системы. Измерительный прибор 8 измеряет при этом в момент измерения полярности намагничивающего тока во внешней магнитной цепи разность потоков, охватываемых контурами катушек, пропорциональную осевой компоненте индукции, поскольку по определеАЧ" нию B,=, тде Лг — ра астовние по ранг диусу между центра ми сечений соседних катушек (является константой прибора).

Для измерения величины радиальной компоненты индукции переключатель 7 подключает к измерительному, прибору 8 концы двух идентичных катушек, расположенных одна над другой на одном радиусе. Измерительный лрибор измеряет при этом разность потоков, пропорциональную радиальной компоненте индукции, поскольку по определению

ЛЧ

В,=, где Лг — расстояние по оси

4 между центрами соседних катушек (является константой прибора).

Применение предложенного устройства позволяет получать полную информацию об

5 осесимметричных магнитных полях: измерять магнитный поток, распределение осевой и радиальной компонент индукции и определять силовые линии поля, производя одни лишь осевые перемещения дисков с набора10 ми измерительных катушек.

Благодаря использованию кольцевых измерительных катушек, измеряющих магнитный поток по всей окружности, повышается чувствительность устройства, а это в свою

15 очередь дает возможность повысить точность измерений.

Устройство позволяет проводить измерения поля непосредственно на рабочих установках или на их макетах без дополнитель2о ных механических приспособлений. Кроме того, устройство отличается высокой точностью ориентировки измерительных катушек в осевом направлении благодаря большой установочной базе (диаметр наибольшей ка25 тушки набора), а также высокой точностью определения радиальной координаты точек измерения, так ка к радиусы катушек фнкоированы. Устройством можно измерять осесимметричные постоянные магнитные поля в зц системах с железом и без него, а также переменные магнитные поля при полном или частичном вытеснении поля из металлических деталей (эффект), производить оценку величины этого эффекта.

Предмет изобретения

Устройство для измерения осесимметричпых магнитных полей, содержащее два cooc4p Но расположенных концентрических, набора катушек с одинаковым числом витков, один из которых установлен неподвижно относительно исследуемой системы соосно с ней, а другой соединен с механизмом перемещения

45 вдоль оси системы и регистратором положения катушек, коммутационное устройство и измерительное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, каждый из двух наборов выполнен

50 двухрядным.

479060

Составитель И. Ардэшева

Техред 3. Тараненко

Корректор Т. Гревцова

Редактор Т. Рыбалова

МОТ, Загорский филиал

Заказ 7688 Изд. Ко 1653 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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