Способ определения комплексного поверхностного
37I538
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сове Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
М. Кл. G 01г 33/00
Заявлено 06.Ч11.1970 (ле 1453984118-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 22.||.1973. Бюллетень № 12
Котеитет по делам иаабретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.317.42 (088.8) I
Дата опубликования описания 24.1Ч.1973
Авторы изобретения
А. А. Афонин и А. С. Карацуба!
Институт электродинамики АН Украинской ССР
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ПОВЕРХНОСТНОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ МАССИВНЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ
И ПОКРЪ|ТЫХ ПРОВОДЯЩИМИ СЛОЯМИ ТЕЛ
Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для определения комплексного поверхностного сопротивления ферромагнитных и покрытых проводящими слоями элементов конструкций электротехнических устройств.
Известен способ определения комплексного поверхностного сопротивления однородных ферромагнитных тел, связанный с разрушением этих тел, когда для экспериментального определения сопротивления из материала исследуемого объекта изготавливают тороидальные образцы или длинные стержни круглого или прямоугольного сечения.
Известен также неразрушающий способ определения комплексного поверхностного сопротивления проводящих тел с помощью накладных датчиков, основанный на сопоставлении предварительно рассчитанных и экспериментально измеренных значений вносимого в сопротивление датчика комплексного поверхностного сопротивления исследуемого ооъекта.
Однако из-за значительных трудностей получения зависимости между параметрами датчика и контролируемого изделия этот способ практически пригоден только для неферромагнитных материалов.
По предложенному способу на поверхности исследуемого объекта возбуждают цилиндрическую электромагнитную волну поперечноэлектрического типа, по измеренным э.д.с. определяют касательную составляющую электрического и магнитного полей и по известным соотношениям находят искомую вели5 чину, Это позволяет проводить бесконтактные измерения и упростить способ. Способ поясняется чертежом.
Электромагнитная волна поперечно-электри10 ческого типа характеризуется тем, что вектор напряженности электрического поля перпендикулярен к направлению распространения, а вектор напряженности магнитного поля имеет составляющую вдоль направления рас15 пространения волны.
Электрическое поле в поверхностном слое исследуемого объекта имете вид концентрических окружностей правильной формы, расположенных в плоскостях, перпендикулярных
20 оси OZ. При этом единственная составляющая электрического поля Етр благодаря осевой симметрии однородна по угловой координате тр. В небольшой области, расположенной приблизительно посредине между внутренним
25 и наружным полюсными наконечниками вследствие резкого проявления ловерхностного эффекта в проводящей среде, радиальная составляющая напряженности магнитного поля много больше нормальной Н„))Н, и цилиндриЗО ческая электромагнитная волна поперечно37)538 электрического типа распространяется практически по нормали к поверхности раздела сред: воздух — поверхность исследуемого объекта и затухает по мере проникновения вглубь проводящего массива.
Комплексное поверхностное сопротивление исследуемого объекта определяется отношением касательных составляющих напряженностей электрического Е„и магнитного H„ полей на поверхности объекта
Касательную составляющую напряженности магнитного поля можно измерить, например, с помощью катушки К„индукционного типа.
Напряженность электрического поля устанавливают по напряжению, наводимому изменяющимся во времени магнитным потоком, проходящим в исследуемом объекте и сцепленным с витком К, расположенным на том же участке поверхности, что и катушка К .
Возбуждение в объекте переменного магнитного поля, однородного по угловой координате, позволяет, измерив напряжение, наводимое в витке V — — аФ, где U — — ФЕ р,dl (интвтрал взят IIO длине контура витка К ), определить по нему касательную составляющую напряженности электрического поля где ганг — радиус витка К .
Напряженность магнитного поля находят по формуле
Н,,=
4.44fw poS где U„— на пряжепие, наводимое в катушке К„; — частота 50 гц;
te — число витков;
S — площадь поперечного сечения катушки Кн, p = О>4л10 — гн-м.
Способ определения комплексного поверхностного сопротивления может найти широкое применение в электромашиностроении, измерительной технике, и при исследовании электромагнитных полей и потерь в элементах конструкции мощных генераторов, трансформаторов и других электротехнических устройств, работающих на промышленной частоте.
Предмет изобретения
Способ определения комплексного поверхностного сопротивления массивных ферромагнитных и покрытых проводящими слоями тел по э.д.с., индуцированной в катушке и витке, расположенных на поверхности намагниченного объекта, отличающийся тем, что, с целью бесконтактного измерения и упрощения способа, на поверхности исследуемого объекта возбуждают цилиндрическую электромагнитную волну поперечно-электрического типа, по измеренным э.д.с. определяют касательную составляющую электрического и магнитного полей и по известным соотношениям определяют искомую величину.
371538
Составитель И. Ардашева
Редактор Т. Рыбалова Техред Л. Богданова Корректор T. Журавлева
Заказ 1091/16 Изд. № 1264 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
