SU898359A1

SU898359A1 - Permeameter

Info

Publication number: SU898359A1
Application number: SU802927649A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Кугаевский; Анатолий Бертусович Лукашенок
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1980-05-21
Filing date: 1980-05-21
Publication date: 1982-01-15

Description

(54) ПЕРМЕАМЕТР(54) PERMEAMETER

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначен дл измерени магнитных характеристи высокочастотных ферромагнетиков, в частности при исследовании круговой идентичности их свойств в случае тороидальной или кольцевой формы образ цов, т. е, как называемой несимметри ности сердечников. Известен пермеаметр, содержащий первичную обмотку, и вторичную обмот в виде замкнутого коаксиального цили дра, в котором первична обмотка состоит , из двух половин, намотанных на соответствующие тороидальные сердечники из магнитного материала, а вторичнп обмотка выполнена из двух коаксиальных полуцилиндров, каждый из которых состоит из наружного и внутреннего электродов, при этом полови ны первичной обмотки расположены соосно с соответствующим внутренним электродом коаксиального полуцилиндра I. Недостатком этого пермеаметра вл етс низка точность измерени магнитных характеристик при исследовании круговой идентичности свойств (или несимметричности) испытуемых образцов высокочастотных ферромагнетиков . Несимметри испытуемых образцов, которую нужно вы вить, иногда бывает незначительной, поэтому открьшать и закрывать пермеаметр при исследовании симметрии какого-то образца нежелательно , так как учитыва тот факт, что, например, активна составл юща полного сопротивлени образца ферромагнетика практически вл етс величиной одного пор дка с переход- ным сопротивлением, фактически нельз установить причину изменени результата измерени . Цель изобретени - повышение точ-т ности. Поставленна цель достигаетс тем, что в пермеаметр, содержащий первичную обмотку, состо щую из двух половин , размещенных на тороидальных сер дечниках из ферромагнитного материала , и вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра, выпол ненного из двух коаксиальных полуцилиндров с наружными и внутренними электродами, при этом половины первичной обмотки расположены соосно с внутренним электродом соответствующего коаксиального полуцилиндра, введены отсчетный блок, шток, поворотный стол, выполненный в виде диска с цилиндрической ступицей и спиральным пазом на ее внутренней поверх- . ности и закрепленный на внутренних электродах коаксиальных полуцилиндров с возможностью вращательного движени , на одном конце штока закреплен радиальный палец, сочлененный со спи ральным пазом цилиндрической ступицы и расположенный в продольной прорези выполненной в боковой поверхности внутренних электродов, а на другом конце штока размещен указатель отсче ного блока, шкала которого неподвижно закреплена на верхнем коаксиально полуцилиндре, при этом во внутренних электродах коаксиальных полуцилиндро выполнен сквозной канал, в котором размещен шток, На фиг. i представлен принципиаль ный вид конструкции пермеаметра; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Пермеаметр содержит первичную обмотку , состо щую из двух половин 1 и 2, кажда из которых намотана на соответствующий сердечник 3 и 4 из фер ромагнитного материала (например из карбонилг ного железа) тороиальной формы, вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра, выполненного из двух коаксиальных подуцилушдров , сочлененных механически друг с другом и состо щих в отдель; ос .ти, соответственно, из наружного электрода 5 или 6 и внутреннего элек трода 7 или 8, поворотный стол 9.в виде диска с цилиндрической ступицей втулку - подп тник 10, шток 11 с радиальным пальцем 12 и резьбой на хвостовике противоположного конца, коническую втулку 13, пружину 14, гайку (барашек 15, опорную шайбу 16 с круговым пазом и отсчетный блок, состо шлй из неподвижной шкалы 17 и указател 18 на свободном конце штока 11. Внутреннее пространство вторй ной обмотки пермеаметра образует измерительный контейнер 19, в котором на поворотном столе 9 размещаетс испытуемый образец 20, в частности тороидальной формы, фиксируемый в соосном положении конической втулкой 13 и пружиной 14, Внутренние электроды 7 и 8 выполнены таким образом, что образуют совместно осевой канал, выполн ющий функцию направл ющего дл штока 11, и продольную боковую прорезь (щель) дл его радиального пальца 12, контактирующего со спиральным пазом в виде одного витка на внутренней поверхности цилиндрической ступицы поворотного стола 9. Гайка 15 при помощи радиальных шпилек , вход щих в круговой паз опорной шайбы 16, подвижно сочлен етс с последней. Дл исключени искажений электромагнитного пол в измерительном контейнере 19 пермеаметра поворотный стол 9, втулка - подп тник 10, коническа втулка 13 и пружина 14 изготовлены из диэлектрического материала, например фторопласта. Первична обмотка пермеаметра включаетс в измерительную цепь серийного прибора, например куметра или измерител полного сопротивлени ,и ее половины мерител полного сопротивлени и ее половины I и 2 могут быть соединены посредством соответствующего переключател как встречно, так и согласно. Пермеаметр работает следующим образом . При разомкнутом положении коаксиальных полуцилиндров на поворотном столе 9 размещают испытуемый образец 20. . После механического сопр жени коаксиальных полуцилиндров радиальный палец 12 штока 11 вводитс в верхнюю часть спирального паза на внутренней поверхности ступицы поворотного стола. 9, причем данное положение на «ем испытуемого образца 20, фиксируемого в осевом направлении конической втулки 13 и пружиной 14, прини|маетс за начало его углового смещени , что соответствует значению О на шкале 17 отсчетного блока. Сначала при встречном соединении половин 1 и 2 первичной обмотки пермеаметра , когда за счет взаимной компенсации составл ющих электромагнитного пол , возбуждаемых ими, суммарна его величина в измерительнойThe invention relates to electrical measuring equipment and is intended to measure the magnetic characteristics of high-frequency ferromagnets, in particular when studying the circular identity of their properties in the case of a toroidal or ring shape of samples, i.e., as core asymmetry. The permeameter containing the primary winding and the secondary winding in the form of a closed coaxial cylinder, in which the primary winding consists of two halves, wound on the corresponding toroidal cores of magnetic material, and the secondary winding made of two coaxial semi-cylinders, each of which is composed of the outer and inner electrodes, while the halves of the primary winding are located coaxially with the corresponding inner electrode of the coaxial half-cylinder I. The disadvantage of this permeameter is a low accuracy of measuring the magnetic characteristics with circular properties identity study (or asymmetry) of the test samples of high ferromagnets. The asymmetry of the test samples that need to be detected is sometimes insignificant, so it is undesirable to open and close the permeameter when studying the symmetry of a sample, since it takes into account the fact that, for example, the active impedance component of a ferromagnet sample is almost If it is with transient resistance, it is actually impossible to establish the reason for the change in the measurement result. The purpose of the invention is to increase the accuracy. The goal is achieved by the fact that in the permeameter containing the primary winding consisting of two halves placed on toroidal cores of ferromagnetic material, and the secondary winding in the form of a closed coaxial cylinder made of two coaxial half-cylinders with external and internal electrodes This half of the primary winding is located coaxially with the internal electrode of the corresponding coaxial half-cylinder, a reading unit, a rod, a rotary table, made in the form of a disk with a cylinder -cylindrical hub and a spiral groove on its inner surface. on the inner electrodes of the coaxial semi-cylinders with the possibility of rotational motion, a radial pin fixed at the end of the rod, articulated with the spiral groove of the cylindrical hub and located in the longitudinal slot made in the lateral surface of the internal electrodes, and at the other end of the rod the reference block indicator The scale of which is fixed on the upper coaxial semi-cylinder, while in the internal electrodes of the coaxial semi-cylinder a through channel is made, in to torus disposed rod Fig. i presents the principal view of the permeameter design; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. The permeameter contains a primary winding consisting of two halves 1 and 2, each of which is wound on a corresponding core 3 and 4 of ferromagnetic material (for example carbonyl iron) of the toroidal shape, the secondary winding in the form of a closed coaxial cylinder made of two coaxial sub-assemblies, mechanically articulated with each other and separated; respectively, from an external electrode 5 or 6 and an internal electrode 7 or 8, a rotary table 9. In the form of a disk with a cylindrical hub, the sleeve is a substitute 10, a rod 11 with a radial finger 12 and a thread on the opposite end of the shank, a conical sleeve 13, spring 14, nut (lamb 15, support washer 16 with a circular groove and a reading unit, consist of a fixed scale 17 and pointer 18 at the free end of the rod 11. The inner space of the second winding of the permeameter forms a measuring container 19, in which turntable 9 placed TC test sample 20, in particular a toroidal shape, fixed in the coaxial position with a conical sleeve 13 and a spring 14, the inner electrodes 7 and 8 are designed in such a way that they jointly form an axial channel that acts as a guide for the rod 11, and a longitudinal side slot ( slit) for its radial finger 12 in contact with the spiral groove in the form of a single turn on the inner surface of the cylindrical hub of the turntable 9. The nut 15 with the help of radial studs that enter the circular groove of the bearing washer 16, is movable with Heats up with the latter. To eliminate the distortion of the electromagnetic field in the measuring container 19 of the permeameter, the turntable 9, the sleeve - the bushing 10, the conical sleeve 13 and the spring 14 are made of a dielectric material, such as fluoroplastic. The primary winding of the permeameter is included in the measuring circuit of a serial device, such as a cumeter or impedance meter, and its half impedance meter and its half I and 2 can be connected using an appropriate switch both counter and according to. The permeameter works as follows. When the coaxial semi-cylinders are open, the test sample 20 is placed on the turntable 9. After the mechanical coupling of the coaxial semi-cylinders, the radial pin 12 of the rod 11 is inserted into the upper part of the spiral groove on the inner surface of the hub of the turntable. 9, and this position on the test sample 20, fixed in the axial direction of the conical sleeve 13 and the spring 14, is taken as the beginning of its angular displacement, which corresponds to the value O on the scale 17 of the reading unit. At first, when the primary windings of the permeameter are connected in opposite directions to the halves 1 and 2, when due to the mutual compensation of the electromagnetic field components excited by them, its total value in the measuring

контейнере 19 равн етс нулю и это соответствует условию отсутстви в нем испытуемого образца 20, регистрируемые с помощью куметра в момент наступлени резонанса в его измерительном контуре магнитные характеристики отмечают собственные параметры конструкции пермеаметра, превалирующее значение среди которых занимает величина переходного сопротивлени в местах механического контакта наружных электродов 5 и 6 и внутренних электродов 7 и 8 коаксиальных полуцилиндров. Путем установлени в этот момент нул отсчета вли ние этих паразитных собственных конструктивных параметров в дальнейшем исключаетс из рабочего процесса. Многократное же повторение этого процесса тем не менее нежелательно.container 19 is zero and this corresponds to the condition that test sample 20 is not in it; the magnetic characteristics recorded by the cumeter at the time of resonance in its measuring circuit magnetic characteristics mark their own design parameters of the permeameter, among which the transient resistance at the points of mechanical contact of external electrodes prevails 5 and 6 and the inner electrodes 7 and 8 of the coaxial semi-cylinders. By setting the zero point at this point, the influence of these parasitic intrinsic constructive parameters is further excluded from the workflow. Multiple repetition of this process is nevertheless undesirable.

Магнитные характеристики испытуемого образца 20 измер ютс посредством куметра при согласном соединении половин 1 и 2 первичной обмотки пермеаметра , при этом в исходном положении поворотного стола 9 они соответствуют прин тому началу углового смещени .The magnetic characteristics of the test specimen 20 are measured by a cumeter with a consonant connection between halves 1 and 2 of the primary winding of the permeameter, while in the initial position of the turntable 9 they correspond to the received beginning of the angular displacement.

Дл измерени магнитных характеристик испытуемого образца ферромагнетика 20 при любом текущем его угловом повороте в пределах 0-360 путем вращени гайки 15, образующей винтовую пару с хвостовиком свободного конца щтока 11, производитс предельное перемещение последнего, в результате чего за счет движени его радиЕшьного пальца 12 по спиральному пазу внутренней поверхности ступицы поворотного стола 9 производитс угловое смещение испытуемого образца 20 на нужный угол, фиксируемый отсчетным блоком пермеаметра. To measure the magnetic characteristics of the test sample of ferromagnet 20 at any current angular rotation between 0-360 by rotating the nut 15 forming a screw pair with the shank of the free end of the rod 11, the latter is moved to the extreme, resulting in the movement of its radial finger 12 along The spiral groove of the inner surface of the hub of the turntable 9 produces an angular displacement of the test specimen 20 to the desired angle, fixed by the permeameter reading unit.

Применение предлагаемого пермеаметра обеспечивает стабильность переходного сопротивлени контактируемых механических частей, больщую достоверность получаемых результатов, а также сокращение временных затрат на измерительные процессы.The use of the proposed permeameter ensures the stability of the transient resistance of the contacting mechanical parts, the greater reliability of the results obtained, as well as the reduction of time spent on measuring processes.

Claims

1. USSR author's certificate in application number 2687603 / 18-21.