Теория работы устройства для измерения удельной электрической проводимости
Аналогичный подход можно использовать при разработке дифференциального измерителя удельной электрической проводимости, основанного на применении трансформаторных накладных датчиков с магнитопроводом. При этом, в указанных выше пределах применимости, его можно использовать для измерения и контроля как плоских, так и цилиндрических изделий. Теоретическое описание работы и окончательные соотношения рассматриваемого устройства существенно упрощаются при d < a. Поскольку, как правило, представляет интерес определение абсолютного значения величины σ изделия, то, в данном случае, используя дифференциальный метод, необходимо расположить рабочий и компенсационный датчики, как показано на рис.2.1. При этом рабочий датчик расположен на изделии, а компенсационный имеет воздушный зазор. Магнитный поток в этом зазоре обозначен Фв. Предполагается, что он ограничен размером полюса магнитопровода d. Тогда
Рисунок 2.1 – Расположение преобразователей при измерении При указанном выше условии магнитный поток в изделии можно записать как
Для определения разностного магнитного потока воспользуемся формулами (2.21) и (2.22). После преобразований выражение для мгновенного значения разностного магнитного потока можно записать в виде
В случае низких частот (т.е. d/δ < 1)последнее выражение существенно упрощается, при этом комплексную величину
тогда модуль разностной ЭДС, вызванной этим потоком, определим из соотношения
Из формулы (2.25) следует выражение для определения удельной электрической проводимости по измеренному значению разностной ЭДС, которое имеет вид
Из соотношения (2.26) видно, что зависимость σ = f(∆Еσ) имеет параболический характер. К преимуществу рассматриваемой модели (при условии d < а) следует отнести практическое отсутствие влияния на результаты измерений изменения толщины одного и того же изделия при контроле σ в разных точках либо при переходе от одного изделия к другому. Последнее связано с тем, что зондирующий магнитный поток пронизывает не всю деталь, а только часть ее, ограниченную шириной полюса магнитопровода. Правомерность используемого условия доказывают экспериментальные результаты, которые состоят в том, что, начиная с некоторых толщин (а ≈ d), разностный сигнал ∆Еσ не изменяется с ростом толщины одного и того же изделия. Что касается требований к величине напряженности магнитного поля, то здесь по-прежнему остается в силе ранее приведенное компромиссное решение, основанное на достижении сравнительно высокой чувствительности и слабого влияния тепловых эффектов зондирующих вихревых токов, практически не вызывающих изменение удельной электрической проводимости. Это решение основано на том, что плотность вихревых токов в изделии (1.17) должна быть меньше предельно допустимой. В данном случае это условие является менее жестким, поскольку толщина изделия всегда больше ширины магнитопровода, а применяемые частоты низкие.
Рекомендуемые страницы: ©2015-2019 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных |
|