Устройство для контроля линейных статоров

 

ОП ИСAH Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (»> 716010

Союз Советских

Социалиетицееких

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.04.77 (21) 2471706/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл2

G 01 R 33/12

G 01 R 35/00

Гооударотваннмй комнтат

СССР ао делам нзооратаннй н открытий (53) УДК 621.317, .44 (088.8) Опубликовано 15.02.80. Бюллетень №6

Дата опубликования описания 25.02.80 (72) Авторы нзобретения

А. А. Штин и Г. В. Ломаев

l (71) Заявитель

Ижевский механический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ

CTATOPOB

Устройство относится к области измерительной техники и может быть использовано для регистрации пространственного распределения характеристик магнитного поля, в частности поля линейного статора.

Известны устройства для .регистрации магнитных полей на эффекте Холла, основанные на том, что ЭДС на выходе датчика Холла пропорциональна индукции (1) .

Для получения информации о распределении магнитного поля в пространстве необходимо механическое перемещение датчика, что снижает точность измерения и усложняет конструкцию устройства.

Известно уагройство для бесконтактного измерения скорости движения тонких ферромагнитных тел 12). Оно содержит цилиндрический ферромагнитный сердечник с равномерной измерительной обмоткой и измерительную аппаратуру, подключенную к измерительной обмотке.

Магнитное поле статора можно представить в виде движущейся системы градиен- 2О тов, При этом происходит перемагничйвй-" ние сердечника в зонах градиентов и в измерительной обмотке индуцируются импуль2 . сы ЭДС от скачков Баркгаузена. По параметрам ЭДС можно судить о неоднородностях поля, обусловленных пространственными гармониками. Регистрирующая аппаратура необходима для выделения информационных параметров выходного сигнала с измерительной обмотки.

С помощью такого устройства можно контролировать, лишь статоры с одним полюсныи делением. Другими словами, диапазон измерения по линейной координате ограничен длиной полосного деления. Это связано с тем, что при числе градиентов, большем двух, теряется соответствие между текущими характеристиками выходного сигнала и линейной координатой, так как в любой момент времени присутствуют импульсы ЭДС одной полярности от перемагничивания нескольких участков ферромагнетика.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений.

Для этого в устройство для контроля линейных статоров, содержащее цилиндрический ферромагнитный сердечник с измерительной обмоткой, расположенный соосно со статором, и регистрирующий блок, под716010

3 ключенный к измерительной обмотке, введены дополнительные обмотки, чиСло"и длина которых равны числу и длине полюсных делений статора, коммутатор и источник постоянного тока, причем выходы коммутатора соединены с дополнительными обмотками, а его вход подключен к источнику постоянного тока.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма распределения напряжения поля Н(х) до коммутации (показано пунктиром) и после коммутации (показано сплошной линией).

Устройство для контроля линейных статоров содержит источник постоянного тока 1, коммутатор 2, цилиндрический ферромагнитный сердечник 3 с равномерной измерительной обмоткой 4, дополнительные обмотки 5, источник 6 питания контролируемого статора (на фигурах не показан и регистриру1ощий блок 7.

Сигнальный вход коммутатора соединен с выходом:;сточника 1, опорный вход коммутатора - — с выходом источника 6, выходы коммутатора соединены с дополнительными обмотками 5. Регистрирующий блок 7 подключен к измерительной обмотке 4. Для синхронизации развертки электронно-лучевого индикатора (на фигурах не показан) в блок 7 поступает напряжение от источника 6. Дополнительные обмотки 5 расположены ссосно с ферромагнитным сердечйиком 3 и контролируемым статором.

Устройство работает следующим образом.

2 включает счетчик, дешифратор и токовые ключи (на фигурах не показаны).

Процесс коммутации дополнительных обмоток 5 поясняется фиг. 2, где приняты следующие обозначения: Hq — напряженность поля дополнительных обмоток, H — коэрцитивная сила материала сердечника, х к=

= х — х — длина катушки.

Если предположить, что петля гистерезиса материала сердечника имеет прямоугольную форму, то можно считать, что скач1в ки намагниченности возникают при прохождении величины Н через точку. H Тогда очевидно, что переключение двух соседних катушек необходимо производить, когда величина напряженности поля достигает

-Н, как это показано на фиг. 2 в точке х|.

Изменение мгновенной величины градиента, обусловленное неоднородностями поля статора, приводит к изменению амплитуды скачков Баркгаузена.

Предложенное устройство выгодно от26 личается от известных аналогичных устройств отсутствием подвижных элементов, что позволяет существенно упростить процесс контроля линейных статоров. Кроме того, его надежность выше, чем у известных устройств. При использовании ферромагнетика с малой коэрцитивной силой, например пермаллоя, диаметр устройства может составлять 4 — 5 мм.

Формула изобретения

Источник питания б вырабатывает напряжение синусоидальной формы (обычно частоты 50 Гц). Источник I вырабатывает постоянный -ок, величина которого установлена так, что напряженность поля дополнительной обмотки 5 превышает амплитудное значение напряженности поля статора не менее чем в,Bd раза. Коммутатор 2 поочередно отключает дополнительные обмотки от источника тока 1. Сердечник 3 последовательно перемагничивается по всей длине двумя градиентами поля статора. Возникаю цая при этом ЭДС поступает с обмотки 4 на вход регистрирующего блока 7, включающего усилитель, квадратичный детектор, фильтр нижних частот и электроннолучевой индикатор. Длительность развертки индикатора пропорциональна периоду сигнала с- источника 6 и числу полюсных делений îíòðîëèðóåìîãî статора. Коммутатор

Устройство для контроля линейных статоров, содержащее цилиндрический ферромагнитный сердечник с измерительной обмоткой, расположенный соосно со статором, и регистрирующий блок, подключенный к измерительной обмотке, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введены дополнительные обмотки, число и длина которых равны числу

4в и длине полюсных делений статора, коммутатор и источник постоянного тока, причем выходы коммутатора соединены с дополнительными обмотками, а вход подключен к источнику постоянного тока.

43

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 256851, кл. G 01 R ЗЗ/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР в № 213431. кл. G 01 R 3/54, 1970.

Ьг./

Н0

Нс

-Нс

Составитель Ф. Тарнопольская

Редактор Т. Юрчнкова Техред К. Шуфрнч Корректор М. Шарошн

Заказ 9520/41 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r, Ужгород, ул. Проектная, 4