SU742838A1 - Device for measuring magnetic flux non-uniformity - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  неоднородности магнитных потоков в разомкнутых ферромагнитных сердечниках.This invention relates to a measurement technique and is intended to measure the inhomogeneity of magnetic fluxes in open ferromagnetic cores.

Известно устройство дл  измерени  магнитного потока, которое содержит баллистический гальванометр и онорньп источник, подключенный через переключатель к подвижной рамке упом нутого гальванометра. Подвижна  рамка гальванометра выполнена с возможностью пе- ,Q ремещени  вдоль разомкнутого ферромагнитного сердечника. Принцип действи  известного устройства основан на измерении количества электричества, протекающего в виде кратковременных импульсов через подвижную рамку бал- j 5 диетического гальванометра. Измер емое приращение магнитного потока при протекании кратковременного Имгтульса количества электричества через подвижную рамку прибора при коммутации переключател  равноjOA device for measuring the magnetic flux, which contains a ballistic galvanometer and a source connected through a switch to the moving frame of the galvanometer, is known. The movable frame of the galvanometer is made with the possibility of double-Q displacement along an open ferromagnetic core. The principle of operation of the known device is based on the measurement of the amount of electricity flowing in the form of short pulses through the moving frame of a j 5 diet galvanometer. The measured increment of the magnetic flux during the flow of a short-term Eggtuls of the amount of electricity through the moving frame of the device when switching the switch is equal to jO

ДФ Сф а,DF Sf a,

посто нна  баллистического гальгде С,constant ballistic galgde C,

Ф ванометра по магнитному потоку;F vanometer magnetic flux;

а - отброс по шкале гальванического гальванометра.and - garbage on a scale of a galvanic galvanometer.

Закон распределеш1  неоднородности магнитного потока вдоль сердечника определ етс  перемещением подвижной рамки баллистического гальванолштра вдоль этого сердечника и измерением маг 1итного потока в каждой точке упом нутого сердечника 1.The law of distribution of the magnetic flux inhomogeneity along the core is determined by moving the moving frame of a ballistic galvanolstra along this core and measuring the magic flux at each point of said core 1.

Недостатком известного зстройства  вл етс  низка  точность измерени  неоднородности магнитного потока.A disadvantage of the prior art is the low accuracy of the measurement of the heterogeneity of the magnetic flux.

Известно также устройство, которое состоит из двух разомкнутых ферромагнитных сердечmiKOB с расположенной на ннх обмоткой возбуждени , компенсационной и измерительной обмоткой, установленной на измерительной катунже , источника переменного тока, соединенного с обмоткой возбуждени , источника напр жени , подключенного через переменный резистор к компенсащюнной обмотке, синхронного детектора удвоенной частоты, вход которого подключен к измерительной обмотке, а выход - к регистрирующем} прнбору, и удвоител  частоты, вход которого соединен сIt is also known a device which consists of two open-ended ferromagnetic KOBs with an excitation winding located on the ground, a compensation and measuring winding installed on the measuring coil, an alternating current source connected to the excitation winding, a voltage source connected through a variable resistor to the compensating winding synchronous double frequency detector, whose input is connected to the measuring winding, and the output to the recording equipment, and a frequency doubler whose input connects en with

источником переменного тока, а выход со входом коммутации синхронного детектора удвоенной частоты.AC source, and the output from the switching input of the synchronous detector doubled frequency.

Измерительна  катушка в известном устройстве вьшолнена с возможностью перемещени  вдоль неподвижно закрепленных сердечников . -При этом одновременно с передвижением катушки осуществлена возможность изменени  величины напр женности компенсирующего посто нного пол . Катушка закреплена в том месте , где квадратурна  составл юща  ЭДС второй гармоники равна нулю.The measuring coil in the known device is designed to move along fixed cores. At the same time, simultaneously with the movement of the coil, the possibility of changing the magnitude of the tension of the compensating constant field was realized. The coil is fixed in the place where the quadrature component of the second harmonic emf is zero.

Таким образом, в известном устройстве устpaHeji начальный сигнал с частотой второй гарМОНИКИ тока возбуждени . Перемеща  измерительную обмотку вдоль ферромагнитных сердечitHKOB и измер   магнитные потоки в каждой точке этих сердечников, определ ют закон распределени  магнитного потока вдоль упом нутых сердечников, возбуждаемых переменным током 2.Thus, in the known device Hepaji the initial signal with the frequency of the second harmonic of the excitation current. By moving the measuring winding along the ferromagnetic hearts HKOB and measuring the magnetic fluxes at each point of these cores, the law of distribution of the magnetic flux along the said cores excited by the alternating current 2 is determined.

Недостатком известного устройства также  вл етс  низка  точность измерени  неоднородности магнитного потока при перемещении измерительной обмотки вдоль сердечников.A disadvantage of the known device is also the low accuracy of measuring the heterogeneity of the magnetic flux when moving the measuring winding along the cores.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Указанна  цель достигаетс  за счет того, что устройство дл  измерени  неоднородности маг 1итных потоков, содержащее разомкнутый ферромагнитный сердечник с расположенными на нем обмоткой возбуждени , компенсащ оннрй и измерительной обмотками, источник переменного тока, соединенный с обмоткойThis goal is achieved due to the fact that a device for measuring the inhomogeneity of a magnetized flux containing an open ferromagnetic core with an excitation winding located on it, compensating onnry and measuring windings, an alternating current source connected to the winding

возбуждени , источник напр жени , подключенный через переменный резистор к компенсационной обмотке, синхронный детектор удвоенной частоты, выход которого подключен к регистрирующему прибору, удвоитель частоты, вход которого соединен с источником переменного тока, а выход - со входом коммутации синхронного детектора удвоенной частоты, снабжено коммутатором, синхронным детектором основной частоты, регистрирующим прибором переменного потока и дополнительными измерительными обмотками, идентичными основной , при этом измерительна  обмотка выполнена многосекционной с четным числом одинаковых секций, все измерительные обмотки неподвижны и образованы двум  последовательновстречно включенными обмотками каждой пары секций, выводы всех измерительных обмоток подсоединены к коммутатору с возможностью подключени  их ко входам синхронных детекторов , вход коммутации синхронного детектора основной частоты подключен к источнику пермейного тока, а выход - к регистрирующему прибору переменного потока.excitation, a voltage source connected via a variable resistor to the compensation winding, a synchronous double frequency detector, the output of which is connected to a recording instrument, a frequency doubler whose input is connected to an AC source, and an output to the switching input of a synchronous double frequency detector, equipped with a switch , a synchronous detector of the main frequency, a recording instrument of a variable flow and additional measuring windings identical to the main one, while measuring the winding is made multi-section with an even number of identical sections, all measuring windings are stationary and are formed by two successively connected windings of each pair of sections, the outputs of all measuring windings are connected to the switch with the ability to connect them to the inputs of synchronous detectors, the switching input of the synchronous detector of the main frequency is connected to the perimeter current source and the output is to the variable flow recorder.

Повыщение точности измерени  неоднородности магнитных потоков в устройстве обуслов лено тем, что измерительные обмотки установлены неподвижно вдоль оси ферромагнитного сердечника. Наличие синхронных детекторов основной и удвоенной частоты позвол ет в одно и то же врем  измерить неоднородность магнитных потоков (переменных и посто нных) на выбранном участке сердечника. Законы распределени  неоднородности переменных и посто нных магнитных потоков вдоль ферромагнитного С€рдеч1шка определ ютс  возможностью коммутации измерительных обмоток в предлагаемом устройстве.Improving the accuracy of measuring the inhomogeneity of magnetic fluxes in the device is due to the fact that the measuring windings are mounted stationary along the axis of the ferromagnetic core. The presence of synchronous detectors of the main and double frequency makes it possible at the same time to measure the heterogeneity of magnetic fluxes (variable and constant) in a selected part of the core. The laws of distribution of the inhomogeneity of variable and constant magnetic fluxes along the ferromagnetic surface are determined by the possibility of switching the measuring windings in the proposed device.

На чертеж, изображена структурна  схема устройства.In the drawing, shows a block diagram of the device.

Устройство содержит ферромагнитный сердечник 1 с, расположенными на нем обмоткой возбуждени , компенсационной обмоткой 3 и измерительной обмоткой 4 (дополнительные и основна ), источник 5 переменного тока, соединенный с обмоткой 2 возбуждени , источник 6 напр жени , подключенный через переменньш резистор 7 к компенсационной обмотке 3, коммутатор 8, вход которого подключен к измерительным обмоткам 4, синхронный детектор 9 основной частоты и синхронный детектор 10 удвоенной частоты, входы которых подключены к выходу коммутаторов 8, удвоитель 11 частоты, вход которого подключен к источнику 5 переменного тока, а выход - ко входу коммутации синхронного детектора 10 удвоенной частоты, регистрирующий прибор 10 переменного потока, соединенный с выходом синхронного детектора 9 основной частоты, и регистрирующий прибор 13, соедиченньш с выходом синхронного детектора 10 удвоенной частоты.The device contains a ferromagnetic core 1 s, an excitation winding located on it, a compensation winding 3 and a measuring winding 4 (additional and main), an alternating current source 5 connected to the excitation winding 2, a voltage source 6 connected through a variable resistor 7 to the compensation winding 3, the switch 8, the input of which is connected to the measuring windings 4, the synchronous detector 9 of the fundamental frequency and the synchronous detector 10 of the double frequency, the inputs of which are connected to the output of the switches 8, the doubler 11 frequency, the input of which is connected to the source of alternating current 5, and the output to the switching input of the synchronous detector 10 of double frequency, a recording device 10 of the alternating flow connected to the output of the synchronous detector 9 of the main frequency, and a recording device 13 connected to the output of the synchronous detector 10 doubled frequency.

Вход коммутации синхронного детектора 9 основной частоты подключен к источнику 5 переменного тока.The switching input of the synchronous detector 9 of the main frequency is connected to an AC source 5.

Устройство работает следующим образом. Ферромагнитный сердечник 1 перемагничиваетс  переменным магнитным полем при протекании тока в обмотке 2 возбуждени  от источника 5 переменного тока. За счет нелинейной зависимости магнитной индукции ферромагнитного сердечника 1 от перемагничивающего и внещнего однородного геомагнитного пол  или пол , создаваемого компенсационной обмоткой 3, в каждой измерительной обмотке 4 навод тс  ЭДС основной и удвоенной частоты , пропорциональные неоднородности магjfflTHbtx потоков (посто нного и переменного) в упом нутом сердечнике. Синхронный детектор 9 основной частоты, на вход которого поступает сигнал через коммутатор 8 с одной из измерительных обмоток 4, а на вход коммутации упом нутого детектора подаетс  опорный сигнал удвоенной частоты с удвоител  11 частоты , выдел ет напр жение, пропорциональное неоднородности посто нного магнитного потока на выбранном участке сердечника 1. Сигналы , пропорциональные неоднородности перем ных и посто нных магнитных потоков, поступают на регистрирующие приборы 12 и 13. Опрашива  коммутатором 8 измерительные обмотки 4, измер ют неоднородность переменного и посто нного магнитных потоков вдоль разомкнутого ферромагнитного сердечника 1. Переменный резистор 7 предназначен дл  регулировки тока компенсации продольной составл ющей однородного геомагнитного пол  или дл  создани  необходимой величины однородного пол  вдоль ферромагнитного сердечника Встречное включение в устройстве обмоток каждой пары секций измерительной катушки, выходные концы которых через коммутатор подключены к синхронным детекторам основной и удвоенной частоты, обеспечивает повыше ние точности измерени  неоднородности магнит ных потоков в разомкнутом ферромагнитном сердечнике, возбуждаемом переменным током, так как осуществлено измерение неоднороднос ти как посто нных, так и переменных магнитных потоков, причем измерение этих потоков осуществл етс  одновременно. Неподвижность измерительной катушки относительно сердечника также обеспечивает повышение точности измерени .The device works as follows. The ferromagnetic core 1 is re-magnetized by an alternating magnetic field when current flows in the excitation winding 2 from the AC source 5. Due to the nonlinear dependence of the magnetic induction of the ferromagnetic core 1 on the remagnetizing and external homogeneous geomagnetic field or the field created by the compensation winding 3, in each measuring winding 4 a fundamental and double frequency emf is induced, proportional to the inhomogeneity of the magnetic flux (constant and alternating) in the flux core. The synchronous detector 9 of the fundamental frequency, to the input of which a signal is supplied through the switch 8 from one of the measuring windings 4, and to the switching input of the said detector is supplied a double frequency reference signal from the frequency doubler 11, allocates a voltage proportional to the inhomogeneity of the constant magnetic flux on 1. The signals proportional to the inhomogeneity of alternating and permanent magnetic fluxes are sent to the recording devices 12 and 13. After interrogating the switch 8, the measuring windings 4 measure variable and constant magnetic flux heterogeneity along an open ferromagnetic core 1. Variable resistor 7 is designed to adjust the compensation current of the longitudinal component of a uniform geomagnetic field or to create the required magnitude of a uniform field along a ferromagnetic core Counter-on in the device windings of each pair of measuring coil sections, output which ends through the switch are connected to synchronous detectors of the main and double frequency, provides higher s accuracy measurement of heterogeneity magnet fluxes in the open ferromagnetic core excited by alternating current as the measurement performed five neodnorodnos both permanent and variable magnetic flow, the measurement of these streams is effected simultaneously. The immobility of the measuring coil relative to the core also provides an increase in the measurement accuracy.

Claims (2)

1.Чернышев Е. Т. и др. Магнитные измерени , М., Комитет стандартов, 1969, с. 44-47.1. Chernyshev, E. T., et al. Magnetic Measurements, Moscow, Committee of Standards, 1969, p. 44-47. 2.Авторское свидетельство СССР If 123250, кл. G 01 R 33/00, 1961. 86 ферромагнитный сердечник с расположенными на нем обмоткой возбуждени , компенсационной обмоткой и измерительной обмоткой, источник переменного тока, соединенный с обмоткой возбуждени , источник напр жени , подключенный через переменный резистор к компенсационной обмотке, синхронный детектор удвоенной частоты, выход которого подключен к регистрирующему прибору, и удвоитель частоты , вход которого соединен с источником переменного тока, а выход - со входом коммутации синхронного детектора удвоенной частоты , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено коммутатором, синхронным детектором основной частоты, регистрирующим прибором переменного потока и дополнительными измерительными обмотками, идентичными основной , при этом измерительна  обмотка выполнена многосекционной с четным числом одинаковых секций, все измерительные обмотки неподвижны и образованы двум  последовательно-встречно включенными обмотками каждой пары секций, выводы всех измерительных обмоток подключен к коммутатору с возможностью подключени  их ко входам синхронных детекторов, вход коммутации синхронного детектора основной частоты подключен к источнику переменного тока, а выход - к регистрирующему прибору переменного потока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе /2. USSR author's certificate If 123250, cl. G 01 R 33/00, 1961. 86 ferromagnetic core with an excitation winding, a compensation winding and a measuring winding located on it, an alternating current source connected to the excitation winding, a voltage source connected through a variable resistor to the compensation winding, a synchronous double frequency detector The output of which is connected to the recording instrument, and the frequency doubler, the input of which is connected to the alternating current source, and the output to the switching input of the synchronous detector of double frequency, which distinguishes In order to improve the measurement accuracy, it is equipped with a switch, a synchronous fundamental frequency detector, a variable flow recorder and additional measuring windings identical to the main one, the measuring winding being made multi-section with an even number of identical sections, all measuring windings are fixed and formed two series-opposite windings of each pair of sections, the outputs of all measuring windings are connected to a switch with the ability to connect them to about the inputs of synchronous detectors, the switching input of the synchronous detector of the main frequency is connected to an alternating current source, and the output is connected to a recording instrument of an alternating flow. Sources of information taken into account in the examination /