Устройство для измерения напряженностимагнитного поля

Авторы патента:

G01R33/02 - измерение направления или напряженности магнитных полей или магнитных потоков (G01R 33/20 имеет преимущество; измерение направления или напряженности магнитного поля земли для целей навигации или съемки G01C; для разведки, для измерения магнитного поля земли G01V 3/00)

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 834626 (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2710312/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (51) М. Кл.з

G 01 R 33/02

Гееударетееллил кенитет

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.81 (53) УДК 621.317.

44 (088.8) по делан изебретейв и открытий (72) Авторы изобретения Г. С. Шелихов и А. Г. Алексанров (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к магнитопорошковой дефектоскопии, а также может быть использовано в других обАастях техники для измерения напряженности магнитных полей, в соленоидах, электромагнитах, полей вокруг проводников с токами и т.д.

Известно устройство для измерения магнитных полей, содержащее магнитопровод, стрелку, рамку с током, принцип работы которого основан на взаимодействии поля в зазоре магнитопровода, намагничиваемого измеряемым полем; и поля подвижного элемента (1)

Недостаток известного устройства вЂ” низкая точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство„содержащее корпус, магнитную стрелку, установленную в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси, пружину, связанную с магнитной стрелкой, и измерительную шкалу (2) .

Однако это устройство характеризуется низкой точностью измерения и, кроме того, нелинейностью шкалы, максимальное значение напряженности измеряемого поля не может превышать коэрцитивную силу материала стрелки. Устройство может быть ис2 пользовано для измерения только напряженности постоянных полей.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения напряженности магнитного поля, содержащем корпус, магнитную стрелку, установленную в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси, пружину, связанную с магнитной стрелкой, и измерительную шкалу, измерительная шкащ ла установлена с возможностью вращения вокруг оси магнитной стрелки и соединена с пружиной.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого устройства для измерения напряженности магнитного поля и схема сил, действующих на магнитную стрелку.

Устройство содержит магнитную стрелку 1 из магнитомягкого материала, надетую на ось 2 и закрепленную на ней неподвижно, ось 2 установлена на опоре 3 в корпусе 4. устройства. измерительную шкалу 5, выполненную в виде круга, которая может вращаться в корпусе 4 устройства, причем ось ее вращения совпадает с осью вращения магнитной стрелки 1; пружину 6, один

834628

Формула изобретения конец которой присоединен к оси 2, а второй через поводок 7 вЂ” к измерительной шкале 5, ведомую стрелку 8, укрепленную соосно с магнитной стрелкой 1.

Устройство работает следующим образом.

Устройство располатают в магнитном поле так, чтобы .магнитная стрелка 1 была направлена по вектору К и стояла на нулевом делении измерительной шкалы 5, которую по стрелке 10, увеличивая момент пружины и удаляя нулевое деление шкалы от конца магнитной стрелки, при этом магнитная стрелка 1 поворачивается, образуя уголь, Вместе с магнитной стрелкой по измерительной шкале 5 перемещается ведомая стрелка 8, свободно сидящая на одной оси с магнитной стрелкой. При достижении угла

4. несколько большего 45, магнитный момент уменьшается причем где М момент пружины. Под действием отрицательного приращения момента - 4М = Мм ф-,-М„ . магнитная стрелка 1 резко возвращается к нулевому делению измерительной шкалы 5 (магнитн..я стрелка догонит нулевое деление шкалы). Ведомая стрелка 8 указывает напряженность измеряемого поля (максимальное пер"мещение магнитной стрелки по измерительной шкале). Скачкообразное возвращение магнитной стрелки 1 к нулевому положению всегда происходит при

eh= 45 независимо от напряженности измеряемого поля. Угол же поворота измерительной шкалы 5 относительно магнитной стрелки 1 зависит только от напряженности измеряемого поля.Это объясняется следующим.

Магнитная стрелка 1 пружиной 6 в отсутствии поля удерживается на нулевом делении шкалы. При включении поля, например, между полюсами N u S электромагнита, магнитная стрелка стремится установиться вдоль магнитных силовых линий поля (по вектору Я под действием магнитного момента N4@ создаваемого силами F, действую.шими на плечо ав.

М = F = F26 sine(, И где 2 вЂ” длина магнитной стрелки;

1 угол между продольной осью магнитной стрелки и вектором H.

Силы F, действующие на магнитную стрелку, являются переменными величинами

1 зависящими от угла

F= mHcos 4, (2) 5 где m вЂ” магнитные заряды магнитной стрелки;

Н вЂ” напряженность магнитного поля.

Магнитный момент с учетом формул 1 и 2 имеет вид

1О

M = 2gsinekmH cos 4= AH sin24 P) Из формулы 3 видно, что магнитный момент пропорционален Н (m и 6 вЂ” величины пос15 тоянные; m = const, так как магнитомягкий материал магнитной стрелки уже при небольших Н входит в состояние магнитного насыщения) и имеет максимальное значение при е = 45, а з1п2С= 1.

Так как магнитный момент является четко ной функцией напряженности поля, то предлагаемое устройство может быть использовано также для измерения напряженности переменных полей.

Применение предлагаемого устройства

25 дает возможность повысить качество магнитопорошкового контроля, исключить случаи пропуска в эксплуатацию дефектных деталей машин ответственного на1 начения (летательные аппараты, энергетические машины и т.д.). зо

Устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее корпус, маг нитную стрелку, установленную в корпусе с

55 возможностью вращения вокруг своей оси, пружину, связанную с магнитной стрелкой, и измерительную шкалу, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, измерительная шкала установлена с возвращения вокруг оси магнитной стрелки и

4о соединена с пружиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Авиация и космонавтика», 1964, № 9, с. 76.

45 2. Элементарный курс физики. Под ред„

Г. С. Ландсберга, т. II, М., «Наука», 1973. с. 313.

834626

Редактор К. Лембак

Заказ 4048/72

Составитель Л. Воронина

Техред А. Бойкас Ко

Тираж 732 орректор В. Бутяга

ВНИИПИ Гос

Подписное

Государственного комитета СССР

113035 Москва Ж вЂ” 35 Р осква, 7K вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 атент», г. Ужгород,. ул. Проектная, 4

Устройство для измерения напряженностимагнитного поля

Привод подач токарно-винторезногостанка // 832503

Способ измерения магнитного поля и устрой-ctbo для его реализации // 832502

Датчик магнитного поля // 830258

Способ измерения магнитной индукции // 828133

Способ измерения слабых магнитныхполей // 822094

Способ измерения переменной магнит-ной индукции и устройство для егоосуществления // 822093

Устройство компенсации паразитныхмагнитных полей b стандартных mepax // 822092

Устройство для измерения магнит-ного поля // 822091

Устройство для измерения напряжен-ности магнитного поля // 822090

Магнитометр // 2100819

Изобретение относится к магнитометрам и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля и вектора магнитной индукции в науке, промышленности, медицине

Феррозондовый магнитометр // 2103703

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения параметров магнитного поля на основе феррозондов

Устройство для измерения магнитных полей // 2118831

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым бортовым навигационным магнитометрам

Устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта (его варианты) // 2119171

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения положения объекта в системах управления

Магнитометр (варианты) // 2124736

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магниторазведке для поиска полезных ископаемых, в навигации для определения координат судна, в аварийно-спасательных работах, например, для определения местоположения намагниченных тел, в частности затонувших судов, самолетов и т.д

Устройство для измерения магнитных полей // 2124737

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым магнитометрам, предназначенным для измерения компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли (МПЗ)

Магнитометрическое устройство для определения углового положения тела (его варианты) // 2130619

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для создания средств измерения угловых величин в автоматических схемах управления, в геомагнитной навигации, в прецизионном машиностроении и приборостроении и т.д

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза // 2132638

Устройство для локализации инородного ферромагнитного тела в тканях и органах человека // 2132639

Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии и предназначено для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей человека, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела при малотравматичных операциях // 2132640