Устройство для измерения электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримесями

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнелнстнческнм т1еспубпнк р11970289 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 200431 (21) 3278707/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.1082. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30. 10. 82

Р М К з

G 01 R 33/12

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 621. 317..44 (088.8) .е

j Ъ !!с!д т л 5 ! À.Ô. Кугаевский и А.В. Лукашенок " .:- 4 ;;;;;, --- " "-::У, л

Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) Авторы изобретения (7i) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКИХ СРЕД С ФЕРРОПРИМЕСЯМИ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения электромагнитных свойств жидких сред, содержащих ферропримеси, например, ферромагнитных жидкостей. а также, в частности при определении степени загрязнения авиационных горючесмазочных материалов и технических спецжидкостей металлическими ьжкровключениями.

Известно устройство для измерения электромагнитных характеристик ферромагнитных материалов, в частности кольцевых ферритов, содержащее вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра с внутренним и наружным электродами, первичнуит обмотку (1).

Недостатком является неприспособленность для измерения электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримесями.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримесями,. которое содержит первичную обмотку на кольцевом сердечнике из магнитного материала и вторичную обмотку, выполненную в виде цилиндрического короткозамкнутого коаксиального витка, состоящего из наружного и внутреннего электродов, а также крышки, и в него введена ячейка из диэлектрического материала (2).

Недостаток устройства заключается в его невысокой точности.

Цель изобретейия — повышение точности измерений.

Поотавленная цель достигается тем, что устройство для измерения электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримесями, содержащее первичную обмотку на кольцевом сердечнике из магнитного материала, вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра из наружного и внутреннего электродов и крышки, диэлектрическую ячейку с входным и выходным каналами, расположенными диаметрально противоположно в пазах наружного электрода, снабжено механизмом перемещения, диэлектрическая ячейка выполнена в виде полого тороидального сильфона, одно основание которого неподвижно закреплено на внутреннем электроде коаксиального цилиндра и соединено с входным

ЗО и выходным каналами, а другое осно970289 вание сильфона закреплено на внут-реннем электроде с возможностью возвратно-поступательного движения и соединено с механизмом перемещения.

Кроме того,. механизм перемещения выполнен в виде винта с указателем и неподвижной шкалой, закрепленной на наружном элЕктроде коаксиального цилиндра„ в котором размещен винт, соединенный с„,основанием сильфона с возможностью вращения.

На фиг.1 — 3 приведено предлагаемое устройство, проекции на фиг.4 ,сечение Л-Л на фиг.2. устройство для измерения электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримесями содержит первичную обмотку 1 (обмотку возбуждения), нитки которой равномерно нанесены на кольцевой сердечник 2 иэ магнитного материала, вторичную обмотку, выполненную в виде замкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из наружного электрода 3, внутреннего электрода 4 и закорачивающей их крыШки 5, ячейку 6 из диэлектрического материала (например, фторопласта ) в виде полого тороидального сильфона (полого гофрированного тороида ) с входным и выходным каналами 7, расположенными в пазах наружного электрода 3 вдоль образующих диаметрально противоположно, при этом крышка 5 имеет соответствующие выступы для замыкания коаксиальной системы. Первичная обмотка 1 с сердечником 2 и ячейка 6 размещены соосно внутреннему электроду 4. Внутреннее пространство коаксиального цилиндра образует измерительный контейнер. в котором находится ячейка 6 и положение ее перпендикулярно его центральной оси. Одно основание 8 сильфона-ячейки б неподвижно и соединено внутренней полостью с входным и выходным каналами 7, а другое основание 9 выполнено с возможностью воэвратнопоступательного движения„ для чего оно подвижно сочленено с одним из концов винта 10 механизма перемещения, установленным в основании наружного электрода 3 с воэможностью вращения (по резьбе ). Кроме того, механизм перемещения снабжен указателем 11 ("барашка" с круговым высту. пом ) на втором конце винта 10 и неподвижной шкалой 12, укрепленной на наружном электроде 3 и отградуированной в единицах объема внутренней полости ячейки 6. Винт 10 выполнен из диэлектрического материала для исключения нарушений квазистационарности электромагнитного поля в измерительном контейнере.

Работа устройства для измерения электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримесями осуществляется следующим образом.

Предварительно, в зависимости от состава конкретной исследуемой жидкой среды, путем вращения винта 10 устанавливается оптимальный объем ячейки 6, контролируемый по шкале 12, Через ячейку 6 посредством входного и выходного каналов 7 прокачивается исследуемая жидкая среда, 10 образуя при своем движении замкнутый круговой контур (обозначенный стрелками пуль, фиг.4.).

В первичную обмотку 1 подается высокочастотный электрический сиг)5 нал (порядка 30-50 ИГц, что диктуется удобством согласования устройства с существующей электроиэмерительной аппаратурой) и в измерительном контейнере устройства, где раз20 мешена ячейка 6, наводится высокочастотное электромагнитное поле большой степени однородности. При этом в зависимости от уровня ферропримесей изменяются электромагнитные иарак25 теристики (магнитная и диэлектрическая проницаемости, угол магнитных и диэлектрических потерь и т.п.) анализируемой жидкой среды, кото,рые можно измерить с высокой сте30 пенью чувствительности и точности, в частности с помощью серийного прибора-измерителя добротности (куметра,. например, типа Е9-4 ), к входу которого подключается первичная обмотка 1 устройства, при этом сам

З прибор выполняет функции генератора высокочастотных электрических сигналов и индикатора измеряемых электромагнитных характеристик.

В основу работы устройства поло40 жен прогрессивный метод измерения, основывающийся на принципе высокочастотного трансформирования, полного сопротивления исследуемой жидкой среды в ячейке б, причем ее внутрен45 ний объем варьируется в зависимости от ожидаемых электромагнитных показателей жидкости, что сохраняет стабильными настройку измерительного комплекса и метрологические парамет50 ры измерительного прибора. Применительно к задачам оценки чистоты жидких авиационных технических материалов показывающее устройство измерительного прибора тарируется непосредственно в единицах содержания в них ферропримесей.

Таким образом, при обеспечении высоких чувствительности и точности измерений предлагаемое устройство обладает хорошими эксплуатационными свойствами, что сообщает универсальность использованию конкретной его разновидности для измерения электромагнитных характеристик жидких сред с ферропримесями в широком интерва65 ле исследуемых покаэате>

970289

Формула изобретения

1. Устройство для измерения электр, ромагнитных характеристик жидких сред с ферропримесями, содержащее первичную обмотку на кольцевом сердечнике иэ магнитного. материала, вторичную обмотку в виде замкнутого коаксиального цилиндра из наружного и внутреннего электродов и крышки, диэлектрическую ячейку с входным и выходным каналами, расположенными диаметрально противоположно в пазах наружного электрода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено механизмом перемещения, диэлектрическая ячейка выполнена в виде полого тороидального сильфона, одно основание которого неподвижно закреплено на внутреннем электроде коаксиального цилиндра и соединено с входным и выходным каналами, а другое основание сильфона закреплено на внутреннем электроде с возможностью возвратно-поступательного движения и соединено с механизмом перемещения.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм .перемещения выполнен в виде винта с указателем и неподвижной шкалой, 10 закрепленной на наружном электроде коаксиального цилиндРа, в котором размещен винт, соединенный с основанием сильфона с возможностью вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 509850, кл. 8 01 R 33/12, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 705395, кл. G 01 R 33/1., 1977.

/ Я

ВНИИПИ Заказ 8382/5á

Тираж 717 Подписное

Фнл«ал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4