[其他]磁懸液濃度測(cè)定裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85103661
• 申請(qǐng)日: 1985-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85103661B
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于輪元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/74
• 分類號(hào): G01N27/74
• 代理公司: 西安交通大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 汪人和,徐文權(quán)

本發(fā)明與應(yīng)用磁的方法研究或分析材料有關(guān)，如用于磁粉探傷中，測(cè)定所應(yīng)用的磁懸液的濃度或其磁特性。

在磁粉探傷中所用的磁懸液是在一定量的液體中加入適量的磁粉而成，它的濃度范圍為1-30g/l。利用磁懸液對(duì)外表現(xiàn)的磁特性可對(duì)其濃度進(jìn)行測(cè)定。如以下文獻(xiàn)提出交流電橋法磁懸液濃度測(cè)定裝置：R.RabinoviciandV.Badescu，“Asimpledeviceforconcentrationmeasurementsofthemagneticmaterialinferrofluids”，RevueRoumainedePhysique.Vol.22，no.8，PP.891-892，1977采用自感式傳感器作為交流電橋的一個(gè)臂，內(nèi)部流通被測(cè)磁懸液。用另一參數(shù)相同的自感作為交流電橋的另一臂，交流電橋的另兩臂為電阻。被測(cè)磁懸液濃度變化轉(zhuǎn)換成傳感器自感量的變化，再轉(zhuǎn)換成交流電橋輸出電壓的變化，再經(jīng)放大和解調(diào)器到記錄儀表。該裝置雖能快速和連續(xù)測(cè)定，也便于外場(chǎng)操作，但最大缺點(diǎn)是靈敏度低。

本發(fā)明便是針對(duì)上述缺點(diǎn)作的改進(jìn)，完成磁粉探傷中低濃度磁懸液的測(cè)定。

附圖一是磁懸液濃度測(cè)定裝置的電原理圖。圖中〔1〕為測(cè)試用互感式傳感器，〔2〕為結(jié)構(gòu)、尺寸和參數(shù)盡可能相同的補(bǔ)償用互感式傳感器。兩個(gè)互感式傳感器副繞組同相相串接組成交流電橋兩橋兩臂。交流電橋另兩臂由電阻〔3〕、〔4〕和平衡電位器〔5〕組成。〔6〕為小電容量平衡電容器。兩互感式傳感器原繞組同相相串接后接向激勵(lì)電源〔7〕，激勵(lì)電源〔7〕是經(jīng)穩(wěn)頻和穩(wěn)幅的電源。

以上各部分組成變壓器電橋形式。電橋輸出經(jīng)選頻放大器〔8〕和解調(diào)器〔9〕到記錄儀表〔10〕。

附圖二是本發(fā)明所用互感式傳感器的結(jié)構(gòu)圖。圖中〔11〕為原繞組，〔12〕為副繞組，副繞組匝數(shù)大于原繞組匝數(shù)。〔13〕為原副繞組的框架。〔14〕為原副繞組間屏蔽。〔15〕為構(gòu)成磁路的鐵殼。〔16〕是被測(cè)磁懸液流通的玻璃管。

本發(fā)明的要點(diǎn)也是利用磁懸液對(duì)外表現(xiàn)的磁特性對(duì)其濃度進(jìn)行測(cè)定，但采用交流電橋中的變壓器電橋形式。測(cè)試用互感式傳感器中放玻璃管，補(bǔ)償用互感式傳感器安置在近旁對(duì)稱位置上。在磁懸液流入玻璃管前，調(diào)節(jié)電橋的平衡電位器和平衡電容器，使電橋輸出基波分量為零，以此消除由于兩個(gè)互感式傳感器不對(duì)稱產(chǎn)生的“漏輸出”。圖一中平衡電容器也可能與平衡電位器下部相并接，平衡效果最好。當(dāng)磁懸液從玻璃管中流通時(shí)，測(cè)試用互感式傳感器參數(shù)發(fā)生變化，電橋輸出中就有反映磁懸液濃度的基波分量存在，經(jīng)選頻放大器和解調(diào)器到記錄儀表。可以證明在探傷用磁懸液濃度范圍（1-30g/l）內(nèi)，記錄儀表讀數(shù)與濃度成線性關(guān)系。磁懸液對(duì)外表現(xiàn)的磁特性可用一個(gè)等效磁導(dǎo)率表示，記錄儀表讀數(shù)也與該等效磁導(dǎo)率成線性關(guān)系。由于本裝置是利用磁懸液的磁特性完成其濃度測(cè)定的，所以磁懸液中非磁性雜質(zhì)和磁懸液的電導(dǎo)率對(duì)測(cè)定結(jié)果沒(méi)影響。

實(shí)施本發(fā)明的最好方式為：

（1）為降低磁懸液的渦流損耗和互感式傳感器分布參數(shù)的影響，激勵(lì)電源頻率取在低音頻范圍中，不高于1千赫。為降低對(duì)電橋檢測(cè)系統(tǒng)中選頻放大器等的要求，激勵(lì)電源的峰-峰值適當(dāng)取高些值，不低于30伏。

（2）激勵(lì)電源采用幅度和頻率穩(wěn)定度優(yōu)于萬(wàn)分之一的正弦或非正弦電源。

（3）互感式傳感器副繞組匝數(shù)大于原繞組匝數(shù)。原繞組繞在內(nèi)層，盡可能靠近玻璃管。原繞組匝數(shù)可取1千匝，副繞組匝數(shù)可取10千匝。原副繞組間加屏蔽。

（4）為降低互感式傳感器中鐵殼的飽和程度，鐵殼厚度不小于2毫米。

（5）互感式傳感器中玻璃管內(nèi)徑約大于48毫米，壁厚不大于3毫米，玻璃管長(zhǎng)度不小于5倍其內(nèi)徑。

（6）選頻放大器可高輸入阻抗的有源帶通放大器。

（7）解調(diào)電路可用環(huán)形解調(diào)器，它的采樣信號(hào)由激勵(lì)電源提供。