Е. А. Богданов Основы технической
Магнитные преобразователи
жүктеу/скачать 6.94 Mb.
|
| 7.3. Магнитные преобразователи
В подавляющем большинстве случаев при магнитном контроле приходится иметь дело с измерением или индикацией магнитных полей вблизи поверхности изделий. Для этого применяют различные магнитные преобразователи [2], из которых наиболее широкое распространение получили индукционные, феррозондовые, холловские и магниторезисторные. В магнитолорошковых и магнитографических установках применяют различные порошки и ленты. Индукционные преобразователи. Принцип действия индукционного преобразователя основан на возникновении ЭДС, наведенной в замкнутом контуре, пропорциональной изменению во времени сцепления этого контура с магнитным потоком (магнитный поток равен произведению напряженности поля Н на площадь поверхности, перпендикулярной вектору Н. Величина Н в пределах площади S может быть как постоянной (однородной), так и переменной). Простейший пассивный индукционный преобразователь представляет собой катушку (контур) с числом витков № w. При помещении катушки в переменное магнитное поле на ее концах возникает мгновенная электродвижущая сила, определяемая по формуле Где - изменение сцепления магнитного потока за малый промежуток времени dt. Полный магнитный поток, проходящий через катушку: Где S – площадь катушки; - угол между осью катушки и вектором магнитной индукции B. Отсюда Из последней формулы следует, что для повышения чувствительности измерения можно увеличить число витков или площадь катушки. Однако размеры катушки должны быть достаточно малы чтобы магнитное поле в ней можно было считать однородным и не утратить точность измерений. Поэтому такие катушки наматывают тонким проводом в один слой, чтобы можно было пренебречь толщиной намотки по сравнению с диаметром катушки. В слабых полях для увеличения ЭДС внутри катушки помещают ферромагнитный сердечник для увеличения магнитной индукции В. Вместе с тем при отсутствии градиента напряженности магнитного поля (при dН/dt = 0), т. е. для постоянных и однородных полей, пассивные индукционные преобразователи не могут быть использованы. Феррозонды. В отличие от пассивных индукционных преобразователей феррозондовые преобразователи (феррозонды) являются устройствами активного типа. Происходящие в них процессы всегда связаны с воздействием двух полей - внешнего измеряемого поля и дополнительного вспомогательного поля возбуждения, образуемого за счет тока, протекающего в одной из обмоток. Простейший феррозонд состоит из сердечника с двумя обмотками - возбуждения и индикаторной. Схема такого феррозонда аналогична схеме накладного трансформаторного вихретокового преобразователя (см. рис. 8.1). С помощью первой обмотки создается поле возбуждения Hи(t), в сердечнике возникает индукция В(t), которая индуцирует магнитную ЭДС: Где wи – число витков измерительной обмотки; S – площадь сердечника. Выбором размеров сердечника и максимальной напряженности поля возбуждения добиваются необходимой чувствительности либо необходимого диапазона измеряемых полей. При импульсном возбуждении возбуждение и индикацию можно осуществить одной обмоткой. Существуют феррозонды различных типов и модификаций, отличающиеся количеством и расположением обмоток и конструкцией сердечника. жүктеу/скачать 6.94 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|