Пристрій для вимірювання магнітних моментів технічних об’єктів

Устройство для измерения магнитного поля технического объекта, содержащее контурные ка 28317 последовательно-встречно. Расстояние между секциями по образующей цилиндра изменяется в зависимости от цилиндрической координаты j по закону (1). Максимальный размер контурной катушки по направлению цилиндра Ln£0,1r, где r – радиус цилиндра. Примеры катушек для измерения мультиполей порядка n=1 и n=2 приведены на фиг. 1 и фиг. 2. Устройство работает следующим образом. При перемещении ТО через контурные катушки фиксируются так называемые магнитные сигнатуры, представляющие собой зависимости сигналов магнитометрических датчиков (в нашем случае – магнитного потока через контурные катушки) от текущего положения объекта. Благодаря предложенной конфигурации измерительных контуров получаемые сигнатуры представляют собой селектированные по цилиндрической координате j составляющие магнитного потока, соответствующие для каждого контура своему секториальному и тессеральным мультиполям ТО. Последующее интегрирование (определение площади S) сигнатуры каждою контура выделяет секториальный мультиполь, порядок которого определяется номером n закономерности изменения продольного размера контура. Методическая погрешность измерений при этом определяется площадью DS не учитываемых концов магнитной сигнатуры, находящихся за пределами диапазона измерений по координате Z, т.е. мультипольный магнитный момент равен: (2) Mnn=kn(S-DS), где kn - постоянная контура, зависящая от его геометрических размеров, числа витков и масштаба сигнатуры, которая определяется по формуле: 4m jmzr n +1 (3) , 2n n! W m 0Ln где m j и m z - масштабы сигнатуры соответственно по осям потока и движения; r - радиус цилиндра, на котором расположены контурные катушки; n – номер измеряемого мультиполя; W - число витков в секции контурной катушки; m0 – магнитная постоянная; Ln - максимальное расстояние между секциями. На фиг. 3 приведены расчетные сигнатуры Фn(Z) первых трех мультиполей при kn=1, из которых следует, что при длине трассы движения Z ³ 3 площадь не учитываемых концов сигнатур r пренебрежимо мала. В отличие от прототипа, методическая погрешность измерений предложенного устройства не зависит от радиуса цилиндра, на котором расположены контурные катушки. Из выражения (3) видно, что чем меньше радиус цилиндра, тем выше чувствительность устройства, т.е. радиус цилиндpa, на котором расположены контурные катушки, должен быть минимально возможным и ограничиваться поперечными размерами измеряемого ТО. Из сравнения с прототипом следует, что габаритные размеры предложенного устройства по длине и по диаметру меньше и его использование позволяет повысить точность измерений. kn = Фиг. 1 Фиг. 2 2 28317 Фиг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3