Устройство для измерения содержания магнитной фракции в веществах

Устройство для измерения содержания магнитной фракции в веществах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ä)940036

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.12.80 (21) 32!2868/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 N 27/00

Государственный комнтет

СССР

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 05.07.82 (53) УДК 622.693. .4. 52: 622.341. . 1 l (088.8) llo делам нзобретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

Б. А. Иванов, Н. М. Свиридов, Ю. А. Скрипник, В. И. Ручкин„

А. И. Бурлакин и П. Т. Захаров

Киевский технологический институт легкой промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

МАГНИТНОЙ ФРАКЦИИ В ВЕЩЕСТВАХ

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано для измерения содержания магнитной фракции в железной руде и продуктах ее обогащения.

Известно устройство для определения магнитной фракции в руде, содержащее измерительный датчик в виде катушки индуктивности, подключенной к генератору, усилитель-формирователь, частотный детектор и регистрирующий прибор, контролируюшее изменение частоты генератора в зависимости от содержания магнитной фракции (1).

Недостаток устройства — высокая погрешность измерения, связанная с температурным дрейфом частоты генератора.

Известно также устройство, основанное на измерении разности сигналов, снимаемых с измерительных колебательных контуров (2).

Недостатком этого устройства является погрешность, обусловленная нескомпенсированным шумом выпрямителей на выходе каждого из контуров и температурным дрейфов индуктивных датчиков.

Наиболее близким по технической сушности является устройство для измерения концентрации магнитной фракции в руде, содержащее автогенератор, усилитель-формирователь, частотный детектор, регистрирующий прибор, измерительный и компенсационный датчики в виде катушек индуктивности, расположенных взаимно перпен5 дикулярно на одном П-образном магнитопроводе, два синфазно работаюших переключателя (управляемых коммутационным генератором), один из которых поочередно включает во времязадаюшего цепь авто10 генетратора измерительный и компенсационный датчики, а другой поочередно подключает к выходу частотного детектора два сглаживаюших фильтра, включенные встречно на входе регистрирующего прибора (3).

Недостаток устройства — наличие ком15 мутаторов, приводящих к увеличению переходных процессов, что снижает быстродействие и чувствительность устройства.

Цель изобретения — повышение точности измерения содержания магнитной фрак20 ции в веществах.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство, содержашее автогенератор, усилитель-формирователь, частотный детектор, регистрирующий прибор, измерительный и компенсационный датчики, 940036

Формула изобретения выполненные в виде катушек индуктивности, подключенные к выходу усилителяформирователя, и коммутационный генератор, дополнительно введен измерительнокомпенсационный датчик, включенный во времязадающую цепь автогенератора, введены два амплитудных модулятора, нагруженные на измерительный и компенсационный датчики соответственно и подключенные модулирующими входами к выходу коммутационного генератора, а сигнальными входами — к выходу усилителя-формирователя параллельно входу частотного детектора, последовательно включенные между выходом частотного детектора и входом регистрирующего прибора избирательный усилитель частоты коммутации и синхронный детектор, управляющий вход которого соединен с выходом коммутационного генератора.

Кроме того, измерительный и компенсационный датчики расположены на взаимно перпендикулярных частях двух У-образных магнитопроводов, а измерительно-компенсационный — на двух других, параллельно расположенных частях этих магнитопроводов, разделенных прослойкой диэлектрика с большим магнитосопротивлением и теплопроводностью, и образующих биссектрису угла между осями измерительного и компенсационного датчиков, которые включены так, что их магнитные потоки, замыкающиеся соответственно через контролируемый материал и образцовую меру, в параллельно расположенных частях магнитопроводов направлены в противоположные стороны.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства (Ф1 — Ф4-магнитные потоки измерительно-компенсационного, измерительного и компенсационного датчиков соответственно) .

Устройство содержит автогенератор 1, усилитель-формирователь 2, амплитудные модуляторы 3 и 4, частотный детектор 5, избирательный усилитель 6 частоты коммутации, синхронный детектор 7, регистрирующий прибор 8, измерительно-компенсационный 11, измерительный 9 и компенсационный 12 датчики в виде катушек индуктивности, прослойку диэлектрика 10, У-образные магнитопроводы 13 и 14, коммутационный генератор 15. Кроме того, на схеме показаны контролируемый материал 16 и образцовая мера 17.

Устройство работает следующим образом.

С выхода автогенератора 1 сигнал поступает в усилитель-формирователь 2 с низким выходным импедансом, откуда после ограничения и фильтрации подается на частотный детектор 5 и амплитудные модуляторы 3 и 4, на модулирующие входы которых подается напряжение коммутационного генератора 15, частота которого гораздо ниже частоты автогенератора 1. В результате амплитудной модуляции сигна5

З0

35 ао

55 ла несущей частоты автогенератора 1 магнитные потоки Фз и Ф4 соответствующих датчиков изменяются по синусоидальному закону, так как эти потоки, пронизывая соответствующие магнитопроводы 13 и 14, одновременно пронизывают в противоположных направлениях и катушку индуктивности измерительно-компенсационного датчика

11, то при равенстве собственных индуктивностей измерительного и компенсационного датчиков 9 и 12, а также при равенстве магнитных свойств контролируемого материала и образцовой меры 16 и 17, низкочастотные переменные составляющие магнитных потоков Ф, и Ф4 взаимно скомпенсированы. Изменение магнитных свойств контролируемого материала 16 вызывает появление нескомпенсированной переменной составляющей суммарного магнитного потока, обусловленного сложением потоков Фз и Ф4 с магнитными потоками Ф, и Ф2, что, в свою очередь, приводит к периодическому изменению общей индуктивности измерительнокомпенсационного датчика 11, входящего во времязадающую цепь автогенератора 1, с частотой модуляции.

Таким образом, возникает частотная модуляция сигнала автогенератора 1 с частотой коммутационного генератора 15, при этом девиация частоты автогенератора пропорциональна измеряемому параметру.

Частотно-модулированный сигнал с выхода автогенератора 1 через усилитель-формирователь 2, частотный детектор 5, избирательный усилитель 6 и синхронный детектор 7 подается на регистрирующий прибор 8.

Причем опорным напряжением синхронного детектора 7 является сигнал с коммутационного генератора 15.

Замена двух синфазно работающих переключателей амплитудными модуляторами позволяет уменьшить коммутационные помехи и улучшить динамические характеристики устройства, что существенно пов1.тшает точность измерений. Использование дифференциального чувствительного элемента, состоящего из катушек, размещенных на магнитопроводах, с хорошим тепловым контактом через прослойку снижает температурный дрейф сигнала.

1. Устройство для измерения содержания магнитной фракции в веществах, содержащее автогенератор, усилитель-формирователь, частотный детектор, регистрирующий прибор, измерительный и компенсационный датчики, выполненные в виде катушек индуктивности, подключенные к выходу усилителя-формирователя, и коммутационный генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет

940036

Составитель Н. Шпиньков

Редактор С.Юско Тех ред А. Бойкас Корректор Г. Orap

Заказ 4657/64 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деллм изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 уменьшения коммутационных помех и увеличения чувствительности, в него дополнительно введен измерительно-компенсационный датчик, включенный во времязадаюшую цепь автогенератора, и введены два амплитудных модулятора, нагруженные на измерительный и компенсационный датчики соответственно и подключенные модулирующими входами к выходу коммутационного генератора, а сигнальными входами — к выходу усилителя-формирователя параллельно входу частотного детектора, последовательно включенные между выходом частотного детектора и входом регистрирующего прибора избирательный усилитель частоты коммутации и синхронный детектор, управляющий вход которого соединен с выходом коммутационного генератора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет понижения температурного дрейфа, измерительный и компенсационный датчики расположены на взаимно перпендикулярных частях двух У-образных. магнитопроводов, а измерительно-компенсационный — на двух других, параллельно расположенных частях этих магнитопроводов, разделенных прослойкой диэлектрика с большим магнитосопротивлением и теплопроводностью и образуюших биссектрису угла между осями измерительного и компенсационного датчиков, которые включены так, что их. магнитные потоки, замыкающиеся соответственно через контролируемый материал и образцовую меру, в параллельно расположенных частях магнитопроводов направлены в противоположные стороны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 409127, кл. G 01 N 27/83, 1972.

2. Марюта А. Н. и др. Контроль качества железнорудного сырья. Киев. «Техника», ?976, с. 58 — 63.

3. Авторское свидетельство СССР № 798574, кл. G 01 N 27/00, 1979 (прототип).