SU661448A1 - Induction pickup - Google Patents

Description

(54) ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК (54) INDUCTION SENSOR

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности, к магнитным измерени м , и может быть использовано дл  измерени  магнитной проницаемости, линейных перемещений, толщины покрытий и дл  анализа вещества по магнитным свойствам.The invention relates to a measurement technique, in particular, to magnetic measurements, and can be used to measure magnetic permeability, linear displacements, coating thicknesses, and to analyze a substance by magnetic properties.

Известны индукционные (трансформаторные ) датчики с магнитопроводом броневого типа, выполненным в виде коаксиально расположенных трубки и стержн , на котором размещены намагничивающа  и измерительна  обмотки 1. Такие датчики обладают хорощей защин1енностью от вне1пних магнитных полей, но имеют значительнук) величину начального сигнала, который снижает точность измерений. Дл  компенсации начального сигнала используют два одинаковых датчика, один из которых рабочий, а другой - компенсационный.Induction (transformer) sensors are known with an armored-type magnetic core made in the form of coaxially arranged tubes and rods, on which magnetizing and measuring windings 1 are placed. Such sensors are well connected to external magnetic fields, but have an initial signal value that reduces accuracy measurements. To compensate for the initial signal, two identical sensors are used, one of which is working and the other is compensating.

Однако и в этом случае трудно обеспечить полную компенсацию начального сигнала из-за неидентичности датчиков и условий , при которых они работают (например , неравенство температур).However, in this case it is difficult to ensure full compensation of the initial signal due to the non-identity of the sensors and the conditions under which they operate (for example, the inequality of temperatures).

Известен индукционный датчик с магнитоцроводом в виде коаксиально расположенных трубки и стержн , на котором размеще2A induction sensor with a magnetowire in the form of a coaxially arranged tube and rod, on which is placed 2

ны намагничивающа , измерительна  и компенсационна  обмотки 2.magnetizing, measuring and compensating windings 2.

Этот датчик позвол ет практически полностью компеисирбвать начальный сигнал и нечувствителен к изменению условий работы.This sensor allows almost completely comparing the initial signal and is insensitive to changes in working conditions.

Недостатком  вл етс  низка  чувствительность измерений, под которой понимают отрю1пепие приращени  сигнала к вызвавщему его 11змененйю измер ёмой величины. Это св зано с тем, чтопод воздействием измер емой величины (магнитна  проницаемость, перемещение ферромагнитного тела в поле датчика) измен етс  напр жение лишь на измерительной обмотке, а на компенсационной - остаетс  посто нным.The disadvantage is the low sensitivity of the measurements, by which we understand the degree of increment of the signal to the 11 change of the measured value causing it. This is due to the fact that, under the influence of a measurable quantity (magnetic permeability, displacement of a ferromagnetic body in the sensor field), the voltage changes only on the measuring winding, while on the compensation winding it remains constant.

Claims (2)

Цель изобретени  - повышение чувстви5 тельности индукционного датчика. Дл  этого индукционный датчик, содержащий магнитопровод , выполненный в виде коаксиально установленныхтрубки и стержн , намагничивающую , измерительную и компенсаци0 онную обмотки, снабжен п-радиальными перемычками , расположенными в средней части магнитопровода между трубкой и стержнем , при этом намагничивающа  обмотка Размещена на радиальных перемычках. При такой конструкции датчика изменение измер емой величины приводит к проти , вопол.ожным изменени м напр жений на измерительной и компенсационной обмотках, благодар  чему чувствительность измерений увеличиваетс . На фиг. 1 изображен индукционный датчик ,продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А А фиг. 1. Магнитопровод датчика состоит из коак1 сиально установленных трубки 1 и стержн  2. В средней части магнитопровода между стержнем 2 и трубкой 1 расположены радиальные перемычки 3-5. На перемычках 3-5 размещены секции намагничивающей обмотки 6. Все секции соединены между собой согласно (последовательно или параллельно) и подключены к источнику переменного напр жени  (на чертеже не показаны). Измерительна  7 и компенсационна  8 обмотки размещены на противоположных концах стержн  2. Датчик работает следующим образом. При отсутствии ферромагнитных тел в поле датчика магнитный поток намагничивающей об.мотки 6 делитс  поровну между верхним и нижним концами стержн  2, и напр жени  на обмотках 7 и 8 одинаковы . Начальный сигнал датчика, представл ю щий разность этих напр жений, равен нулю . Если к верхнему концу стержн  2 поднести ферромагнитное тело, то магнитньш поток, проход щий по этому концу, возрастет , и напр жение на обмотке 7 увеличитс . Так как поток намагничивающей обмотки 6 при этом не изменитс , то по нижнему концу стержн  2 будет проходить меньщий мaГниtный поток, а напр жение на обмотке 8 уменьшитс . Разность напр жений на обмотка.х 7 и 8 будет зависеть от измер емой величины (магнитной проницае.мости ферро.магнитного тела или рассто ни  до него). Поскольку напр жени  на обмотках 7, 8 измен ютс  в противоположных направлени х , чувствительность измерений возрастает . Наличие радиальных перемычек и разI- ,, .- , мещение на них намагничиваюи1.ей обмотки обеспечивает повьипение чувствительности измерений вдвое по сравнению с известными датчиками.. Формула изобретени  Индукционный датчик, содержа ций магнитопровод , выполненный в виде коаксиал.ьно установленных трубки и стержн , намагничивающую , измерительную и компенсационную обмотки, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  чувствительности измерений, он снабжен п-радиальными перемычка.ми.,-расположенными в средней части магнитопровода между трубкой и стержнем, при этом намагничивающа  обмотка размещена на радиальных перемычках. Источники информации, прин тые во вни мание при экспертизе 1. Валитов А. М.-З. и др. Приборы и методы контрол  толщины покрытий. Л., 1970. С. 45-49. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the induction sensor. For this, an induction sensor containing a magnetic core, made in the form of coaxially mounted tubes and a rod, magnetizing, measuring and compensating windings, is equipped with p-radial jumpers located in the middle part of the magnetic circuit between the tube and the rod, while the magnetizing winding is placed on the radial bridges. With such a sensor design, a change in the measured value leads to oppositely, possibly, voltage changes on the measuring and compensation windings, thereby increasing the sensitivity of the measurements. FIG. 1 shows an induction sensor, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A of FIG. 1. The sensor magnetic circuit consists of a coaxially installed tube 1 and rod 2. In the middle part of the magnetic circuit between the rod 2 and tube 1 there are radial jumpers 3-5. On jumpers 3-5, sections of magnetizing winding 6 are placed. All sections are interconnected according to each other (in series or in parallel) and connected to a source of alternating voltage (not shown in the drawing). Measuring 7 and compensating 8 windings are placed at opposite ends of the rod 2. The sensor operates as follows. In the absence of ferromagnetic bodies in the sensor field, the magnetic flux of the magnetizing winding 6 is divided equally between the upper and lower ends of the rod 2, and the voltages on the windings 7 and 8 are the same. The initial sensor signal representing the difference of these voltages is zero. If a ferromagnetic body is brought to the upper end of the rod 2, the magnetic flux passing through this end will increase and the voltage on the winding 7 will increase. Since the flux of the magnetizing winding 6 does not change in this case, a lower magnetic flux will pass through the lower end of the rod 2, and the voltage on the winding 8 will decrease. The difference in voltage across winding x 7 and 8 will depend on the measured value (magnetic permeability of the ferromagnetic body or the distance to it). As the voltages on the windings 7, 8 change in opposite directions, the measurement sensitivity increases. The presence of radial jumpers and times I- ,, .--, the magnetisation of the winding on them1. Provides a measurement sensitivity of twice the measurement compared with the known sensors. Formula of the invention: Induction sensor, containing magnetic core, made in the form of coaxial.but installed tube and rod, Magnetizing, measuring and compensating windings, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the measurements, it is equipped with p-radial jumper wires, located in the middle part of the magnetic circuit between the tube th and the rod, with namagnichivayuscha winding placed on radial webs. Sources of information taken into account in the examination 1. Valitov A.M.-Z. and others. Instruments and methods for controlling the thickness of coatings. L., 1970. pp. 45-49. 2. Середенин В. И. Измерительные устройства с высокотемпературными трансформаторными датчиками перемещени . Л., «Энерги , 1968, с. 16.2. Seredenin V. I. Measuring devices with high-temperature transformer displacement sensors. L., “Energie, 1968, p. sixteen. Риг.1Riga.1 А - АA - A Фиг. 2FIG. 2