Устройство для измерения напряженностимагнитного поля

Устройство для измерения напряженностимагнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 834626 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2710312/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (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 — 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 — 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 — 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 — 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 — 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 — 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 — 35, Раушская наб., д. 4/5 атент», г. Ужгород,. ул. Проектная, 4