Магнитооптический датчик для измерения напряженности магнитного поля

Полезная модель относится к устройствам для измерения напряженности магнитного поля и может быть использована для определения проницаемости магнитного поля через стальные листовые материалы. Полезная модель позволяет определить изменение вектора напряженности магнитного поля в листовом металле. Решение этой задачи достигается тем, что магнитооптический датчик вносится в магнитное поле, силовые линии которого пронизывают магниточувствительную жидкость, находящуюся внутри датчика. В результате чего домены магниточувствительной жидкости ориентируются коллиниарно к вектору напряженности магнитного поля, изменяя ее световую проницаемость и фотоэлементы фиксируют данное изменение световой проницаемости магниточувствительной жидкости, передавая сигнал на двухканальный регистрирующий прибор. При наличии неколлиниарности вектора напряженности магнитного поля и доменов последние находятся в состоянии покоя, и фотоэлементы фиксируют только начальную световую проницаемость магниточувствительной жидкости. 1 п. ф-лы, 3 библ., 1 илл.

Полезная модель относится к устройствам для измерения напряженности магнитного поля.

В настоящее время известны устройства, которые фиксируют изменение напряженности магнитного поля. Чувствительным элементом таких устройств является магнитная жидкость, которая под воздействием магнитного поля имеет возможность перемещаться и изменять свою форму. Характеристика данных устройств во многом определяется свойствами магнитной жидкости. (Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник. Под ред. Г.С.Самойловича. М. Машиностроение, 1976. 456 с., Магнитные жидкости (Б.М.Берковский, В.Медведев, М.С.Краков М., Химия, 1989. 240 с.)).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство, позволяющее измерять напряженность магнитного поля. Устройство магнитооптического датчика включает в себя: корпус из немагнитного и светонепроницаемого материала; фотоэлемент; кювету из прозрачного немагнитного материала с магниточувствительной жидкостью; светофильтр; отражатель; источник света с регулирующим устройством и источником питания (Патент РФ на полезную модель №55996. Магнитооптический датчик для измерения напряженности магнитного поля./ С.В.Селезнев, В.Д.Кострикин, Н.П.Комаров./ Опубл. 27.08.2006. Бюл. №24).

Недостатком данного устройства является низкая производительность, то есть при его использовании можно производить замеры напряженности магнитного поля только одного участка исследуемого образца стали, равной площади кюветы магнитооптического датчика.

Предлагаемая полезная модель устраняет указанный недостаток за счет того, что размер кюветы увеличен в два раза, кювета имеет разделительную перегородку,

при помощи которой образуются две отдельные камеры, подсветка каждой камеры кюветы осуществляется отдельными источниками света, что позволяет производить замеры напряженности магнитного поля одновременно на двух участках стального образца, которые в зависимости от степени коррозионного поражения или наличия какого-либо дефекта будут иметь различную напряженность магнитного поля. Данная напряженность магнитного поля будет с различной степенью воздействовать на каждую камеру кюветы с магниточувствительной жидкостью, изменяя ее световую проницаемость, которую фиксируют фотоэлементы каждой камеры кюветы отдельно.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

С целью повышения производительности работы датчика по измерению напряженности магнитного поля, кювета с магниточувствительной жидкостью увеличена в два раза и помещена в корпус, в котором размещены два регулируемых источника света с отражателем и светофильтром, обеспечивающим равномерную освещенность в диапазоне дневного света и два фотоэлемента для фиксации изменения величины светового потока каждой камеры кюветы отдельно. Количество фототока, вырабатываемого фотоэлементами, принимает двухканальный регистрирующий прибор.

При сравнении заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими известными устройствами не обнаружены решения, обладающие сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого устройства критерию «существенные отличия».

На рисунке 1 показан предлагаемый магнитооптический датчик, состоящий из: 1. корпуса из немагнитного и светонепроницаемого материала; 2. двух фотоэлементов; 3. двухкамерной кюветы из прозрачного немагнитного материала с магниточувствительной жидкостью; 4. светофильтра; 5.отражателя; 6. двух источников света с регулирующим устройством и источником питания.

Работа магнитооптического датчика заключается в следующем, при внесении его в магнитное поле силовые линии этого поля пронизывают магниточувствительную

жидкость, в результате чего, домены магниточувствительной жидкости ориентируются коллиниарно к вектору напряженности магнитного поля, изменяя ее световую проницаемость и фотоэлементы фиксируют данное изменение световой проницаемости магниточувствительной жидкости, передавая сигнал на двухканальный регистрирующий прибор.

При наличии неколлиниарности вектора напряженности магнитного поля и доменов последние находятся в состоянии покоя, и фотоэлементы фиксируют только начальную световую проницаемость магниточувствительной жидкости.

Применение предлагаемого магнитооптического датчика позволяет определить изменение магнитной проницаемости стальных листовых материалов с различной толщиной.

Литература

1. Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник. Под ред. Г.С.Самойловича. М.: Машиностроение, 1976. - 456 с.

2. Б.М.Берковский и др. Магнитные жидкости. М.: Химия, 1989. - 240 с.

3. Патент РФ на полезную модель №55996. Магнитооптический датчик для измерения напряженности магнитного поля. /С.В.Селезнев, В.Д.Кострикин, Н.П.Комаров./ Опубл. 27.08.2006. Бюл.№24.

Магнитооптический датчик для измерения напряженности магнитного поля, выполненный в виде оптической кюветы из прозрачного немагнитного материала, заполненной магниточувствительной жидкостью, помещенной в корпус из немагнитного и светонепроницаемого материала, кювета имеет перегородку, которая делит ее на две равные камеры, в корпусе размещены два регулируемых источника света с отражателем и светофильтром, обеспечивающие равномерную освещенность в диапазоне дневного света, и два фотоэлемента для фиксации изменения величины светового потока каждой камеры кюветы с магниточувствительной жидкостью.