Proizvod je upisan u Državni registar pod brojem 23633-02

Svrha i opseg

Mjerač magnetske indukcije IMI-M namijenjen je za mjerenje normalne komponente magnetske indukcije na površini polova permanentnih magneta, pojedinačnih ili sklopljenih magnetskih separatora za pekarsku industriju.

Uvjeti korištenja:

Mjerila su namijenjena za rad pri temperaturama okoline od +5 °C do +40 °C i relativnoj vlažnosti zraka (65 ± 15)%.

Opis

Po svojoj konstrukciji, mjerač magnetske indukcije je prijenosni uređaj s više raspona s magnetoelektričnim mehanizmom.

Princip rada mjerača magnetske indukcije temelji se na Hallovom efektu. Radi zaštite od vanjskih utjecaja i lakšeg mjerenja, Hallova sonda se nalazi unutar sonde od nemagnetskog materijala.

Udaljenost ploče Hallovog pretvarača od vanjskog kraja sonde određena je konstrukcijom i iznosi 0,6 mm.

Električni krug mjerača magnetske indukcije zajedno s napajanjem montiran je unutar metalnog kućišta. Na gornjem poklopcu kućišta ugrađen je pokazni uređaj - mikroampermetar M 1690 A.

Tijelo mjerača magnetske indukcije ima kontrole za podešavanje i podešavanje. Komora za ugradnju baterija nalazi se ispod donjeg poklopca mjerača.

Glavne tehničke karakteristike

Mjerač magnetske indukcije pruža:

Mjerno područje magnetske indukcije konstantnih magnetskih polja 0-1000 mT;

Granica dopuštene vrijednosti glavne pogreške mjerača na temperaturi od +20 ° C ± 2 ° C nije veća od 2,5% na granicama "200 mT" i "500 mT" i ne više od 4% na granici od “1000 mT”,

Dopuštena granica dodatne pogreške brojila uzrokovane odstupanjem temperature okoline od normalne vrijednosti nije veća od 4% na 10°C.

Vrijeme ustaljenja pokretnog dijela brojila Pogreška u postavljanju nule brojila Vrijeme za podešavanje režima rada brojila Trajanje neprekidnog rada brojila Gabaritne dimenzije: Težina brojila

Oznaka homologacije tipa

ne više od 4 s. ± 0,5 div. 5 minuta. najmanje 15 min. 140x160x100 mm.

ne više od 1,3 kg.

Oznaka odobrenja tipa nalazi se na naslovnoj stranici putovnice i priručnika za rad mjerača magnetske indukcije IMI-M iznad imena proizvođača u tipografskom obliku i na prednjoj ploči uređaja pored oznake tipa sitotiskom. tisak ili graviranje. Oblici i veličine znaka prema PR 50.2.009-94.

Potpunost

Paket uključen:

Mjerač sa sondom

Tehnički list i priručnik s uputama

1 kom.; 1 kom.

Verifikacija

Ovjeravanje mjerača magnetske indukcije IMI-M provodi se u skladu s preporukom MI 2185 “GSI. Teslametri konstantnih magnetskih polja u rasponu od 0,01...2 Tesla. Metodologija provjere."

Interverifikacijski interval je 12 mjeseci.

Instrumenti za mjerenje magnetske indukcije i jakosti magnetskog polja (u daljnjem tekstu - MP) se zovu Teslametri (Tm), po analogiji s izmjerenom vrijednošću. Proces mjerenja magnetskih veličina složeniji je od određivanja električnih veličina, stoga su instrumenti i sklopovi također složeniji.

Najčešći magnetski mjerni instrumenti za određivanje indukcije i napona su: Tm s Hallovim pretvaračem, feromodulacijski i nuklearni rezonantni teslametar.

TM s Hallovim transformatorom odrediti parametre srednje (od 10-5 do 10-1 T) i jake (10-1 do 102 T) MP. Princip rada takvih teslametara temelji se na pojavi EMF u poluvodičima koji se nalaze u zoni utjecaja MP.

U ovom slučaju, vektor magnetske indukcije željenog MP mora biti okomit na poluvodičku pločicu.

Kroz tijelo poluvodiča teče električna struja ja. Kao rezultat toga, na bočnim stranama ploče nastaje potencijalna razlika, koja se naziva Hall EMF. EMF se određuje kompenzacijskom metodom ili milivoltmetrom čija je skala graduirana u teslama. U praksi, Hall EMF ovisi o sljedećim parametrima:

Primjer=C*I*B;

Gdje S– koeficijent koji uzima u obzir konstrukcijske parametre poluvodičke pločice;
ja– jakost struje, A;
U– magnetska indukcija, T.

Poznavajući snagu struje ja, koeficijent S i značenje npr, uređaj je kalibriran u mjernim jedinicama MP, pod uvjetom da je jakost struje konstantna.

TM s Hallovim pretvornikom jednostavni su za korištenje, imaju male dimenzije, što im omogućuje korištenje za mjerenja u malim razmacima. Uz njihovu pomoć određuju se parametri konstantnih, promjenjivih i impulsnih polja.

Granice mjerenja konvencionalnog uređaja su od 2*10-3 do 2 T, s relativnom greškom od ±1,5–2,5%.

Druga vrsta uređaja za određivanje karakteristika MP je feromodulacijski teslametar (FMT). Koristite FMT za mjerenje slabog i srednjeg, konstantnog i promjenjivog (do 1 kHz) MP.

Rad FMT-a temelji se na svojstvu permalojskih jezgri C da mijenjaju svoje magnetsko stanje kada su istovremeno izložene konstantnim i promjenjivim MP.

Najčešće korišteni u mjernom krugu na slici 2 su diferencijalni feromodulacijski pretvarači. Generator G se koristi za kreiranje varijable MP, koji kroz zavojnice ω utječe na jezgre C.

Zbog činjenice da su ove zavojnice spojene protustrujno, tj. kraj jedne se poklapa s drugom, u krugu indikatorske zavojnice ωi nema EMF-a.

Dodamo li konstanti jezgre C MP(mjereno polje), tako da je vektor magnetske indukcije paralelan s osi jezgri, u mjernom namotu će se pojaviti EMF. Ova pojava nastaje zbog fizikalnih svojstava permaloja, koji mijenja svoje magnetsko stanje pod utjecajem dvaju različitih polja.

Dakle, pod utjecajem polja B_, na ulazu selektivnog pojačala DUT-a, uz neparne harmonike, pojavit će se i parni harmonici. Konkretno, EMF drugog harmonika ima izravnu ovisnost o naponu MP N i magnetska indukcija U_.

E2 ≈ kH;
E2 ≈ k1B.

Gdje k I k1– koeficijenti koji uzimaju u obzir konstrukcijske značajke jezgri, frekvenciju i jakost polja pobude ω;
N– izmjereni napon MP;
U_- izmjerena indukcija.

Sinkroni ispravljač prima pojačani EMF signal drugog harmonika s izlaza DUT-a, pretvara EMF u jedan proporcionalan njemu (i stoga N I U_) struja kompenzacije Ik.

Kompenzacijska struja koja teče kroz kompenzacijske namote ωk, stvara kompenzacijsko polje VC, koja teži ravnoteži s B_, a ima suprotan smjer. Miliampermetar, kroz koji također teče struja Ik, diplomirao na Tesli.

Feromodulacijski teslametri imaju visoku osjetljivost, točnost i mogu se koristiti za kontinuirana mjerenja parametara magnetskog polja. Granice mjerenja FMT su od 10-6 do 1 mT, s greškom od 1 do 5%.

Teslametri s kvantnim magnetskim mjernim pretvaračima koristi se za mjerenje srednjeg i slabog MP, konstantna i promjenjiva polja s frekvencijom do 20 kHz. Princip rada kvantnih magnetskih mjernih pretvarača je interakcija jezgri molekula tvari s MP.

Slika 3 prikazuje dijagram uobičajenog pretvarača nuklearne rezonancije. Tikvica sadrži radnu tvar. Pomoću visokofrekventnog generatora i svitka koji okružuje tikvicu, na radnu tvar dovodi se izmjenična struja. MP.

Interakcija jezgri sa MP nazvana precesija. Dakle, u tikvici čestice precesiraju oko vektora magnetske indukcije izmjeničnog polja.

Pod pravim kutom, na tikvicu s radnom tvari, počinje djelovati izmjerena konstanta MP U_. Glatkom promjenom frekvencije izmjeničnog polja postiže se nuklearna magnetska rezonancija - podudarnost frekvencije precesije s frekvencijom izmjeničnog polja. Rezonancija se sastoji od povećanja amplitude precesije.

Ovaj proces je popraćen apsorpcijom dijela energije izmjeničnog RF polja, što dovodi do promjene faktora kvalitete svitka, a time i promjene napona na njegovim krajevima.

Fenomen rezonancije može se promatrati na ekranu elektroničkog osciloskopa EO, na čiji se horizontalni ulaz dovodi LFO napon, a na vertikalni ulaz ispravljeni napon radnog svitka. LFO dovodi niskofrekventnu struju do modulacijske zavojnice KM, koja služi za modulaciju magnetske indukcije U_.

Najprecizniji su teslametri nuklearne rezonancije, njihova relativna pogreška je 0,001-0,1%, u rasponu od 10-2-10 Tesla.

IMI-M mjerač primjenjuje se u dizalima, mlinovima za brašno, žitaricama i stočnoj hrani.

Princip rada Mjerač se temelji na Hallovom efektu. Magnetska indukcija izmjerenog konstantnog magnetskog polja u Hallovom senzoru pretvara se u električni signal, što uzrokuje pomicanje kazaljke pokaznog uređaja. Kut otklona igle izravno je proporcionalan veličini indukcije magnetskog polja. Dizajn IMI-M mjerača je prijenosni rasponski uređaj sa posebno dizajniranom sondom za mjerenje indukcije magnetskog polja. U kućište je ugrađen pokazni uređaj - mikroampermetar marke M 1690A. Radi zaštite od vanjskih utjecaja i lakšeg mjerenja, Hallova sonda se nalazi unutar sonde od nemagnetskog materijala. Hallova ploča pretvarača postavljena je na ravninu ploče strogo u središtu i prekrivena staklom. Unutar stakla, vodovi senzora spojeni su na žice mjernog kabela, koji odašilje analogne signale do mjernog kruga ugrađenog unutar tijela uređaja. Udaljenost između ploče Hallovog pretvarača i ravnine magnetskog pola jednaka je debljini dna ploče - 0,6 mm. Ploča se pomoću matice pritisne na dršku sonde. Mjerni kabel je fiksiran unutar sonde pomoću pričvrsnog vijka. Komora za ugradnju A332 baterija nalazi se ispod donjeg poklopca mjerača. Prije početka rada, bez uključivanja mjerača, mehaničkim korektorom usmjerite strelicu na nulu. Nakon uključivanja uređaja potenciometrom “Set” namjestite način rada (5 minuta). O" postavite nulu mjerača. Prebacite prekidač B4 u položaj "Kontrola". i potenciometar radne struje “Set. struja” dovedite iglu instrumenta do maksimalne oznake skale. Odaberite granicu mjerenja. Da biste to učinili, postavite prekidač VZ na položaj "1000 mT". Uzmite sondu i pritisnite ravninu matice na ravninu pola magneta. Ako je igla uređaja postavljena u rasponu ne većem od 200 mT, mjerač treba prebaciti na granicu "200 mT". Kada se vrijednost poveća na 200 mT, mjerač treba uključiti na granicu "500 mT".

Tehnički podaci.
Mjerno područje magnetske indukcije konstantnih magnetskih polja, mT - 0-500.
Granica dopuštene vrijednosti glavne pogreške brojila (na temperaturi od 20°C+2°C) unutar mjernog područja: “200 mT”, “500 mT”, %, ne više od +2,5.
Granica mjerenja "1000 mT" je pokazatelj.
Granica dopuštene vrijednosti dodatne pogreške uzrokovane odstupanjem temperature okoline od normalne vrijednosti, %, nije veća od 0,5 po 1 ° C.
Vrijeme smirivanja pokretnog mjernog sustava, s, ne više od – 4.
Vrijeme uspostavljanja režima rada brojila, min – 5.
Trajanje neprekidnog rada brojila, min, ne manje od 15.
Izvor napajanja - 3 A322 baterije.
Ukupne dimenzije, mm - 140x160x100.
Težina, kg, ne više od - 1,3.

Za mjerenje magnetske indukcije izmjeničnog magnetskog polja koriste se pretvarači sa stacionarnim (fiksnim) namotima. Transformacijska funkcija pretvarača odgovara jednadžbi (4). Koeficijent pretvorbe koji povezuje efektivnu vrijednost inducirane emf s vrijednošću amplitude indukcije periodički simetrično promjenjivog magnetskog polja određen je izrazom

(9)

Gdje - koeficijent oblika krivulje;

- frekvencija izmjeničnog magnetskog polja.

Kada je oblik krivulje iskrivljen, obično se mjeri prosječna vrijednost inducirane emf
.

Za mjerenje indukcije konstantnog magnetskog polja mogu se koristiti i pretvarači s uvjetno stacionarnim namotom i pretvarači s prisilnim kretanjem namota. U pretvaračima sa stacionarnim namotom može doći do promjene magnetskog toka koji se isprepliće sa zavojima namota kao rezultat promjene polja koje se mjeri, na primjer, pri mjerenju magnetskog polja uzrokovanog uključivanjem neke jedinice ili kao rezultat jednokratne promjene položaja samog pretvarača - izbacivanja pretvarača iz magnetskog polja ili rotacije u polju za 90 ili 180°.

Izlazni signal takvog pretvarača je strujni impuls ili EMF impuls, koji se javlja kada se mijenja ukupni magnetski tok. Promjena toka
vezano za EMF i struju kao

; (10)

Gdje - ukupni otpor mjernog kruga uzimajući u obzir otpor pretvarača;

Q - količina električne energije.

Kao integratori koriste se balistički galvanometar (pri integriranju struje) ili magnetoelektrični, fotogalvanometrijski i elektronički webermetri s operacijskim pojačalima za integriranje EMF-a.

Indukcijski pretvarači za mjerenje parametara magnetskih polja u zračnom prostoru obično se izrađuju u obliku mjernih zavojnica različitih oblika, čiji se početak i kraj namota nalaze na jednom mjestu, tako da se ne stvaraju dodatni krugovi zbog napajanja. žice.

V)

uzima se jednaka jakosti polja na površini uzorka.

Za mjerenje magnetske indukcije i intenziteta nehomogenih magnetskih polja, preporučljivo je koristiti sferne indukcijske pretvarače (slika 1, b). Magnetski

fluks spregnut na takvu zavojnicu jednak je

, (11)

gdje je B 0 indukcija u središtu pretvarača;

r - polumjer sfere;

w - broj zavoja po jedinici duljine osi zz", koji se mora podudarati s vektorom U 0 .

Za mjerenje MMF-a koriste se induktivni pretvarači koji se nazivaju magnetski potencijalometri, obično izrađeni u obliku jednoličnog namota na savitljivom izolacijskom okviru. Namot je izrađen s parnim brojem slojeva tako da su izvodi u sredini namota (slika 1, c). Magnetski potencijalometar postavlja se u magnetsko polje tako da su mu krajevi u točkama A i B između kojih se mjeri MMF. Magnetski tok koji zahvaća zavoje potencijalometra jednak je

(12)

Prag osjetljivosti mjernih instrumenata sa stacionarnim indukcijskim pretvornicima određen je uglavnom mehaničkim smetnjama (vibracije, seizmički i akustički utjecaji), koje dovode do oscilacija pretvornika i indukcije dodatne emf, kao i driftom integrirajućeg izlaznog pretvornika. . Najosjetljiviji magnetoelektrični webermetri imaju vrijednost podjele 5*10 Wb, i fotogalvanometrijski webermetri - 4*10 Vb.

Indukcijski pretvornici s rotirajućim ili vibrirajućim osjetnim elementima imaju funkcije pretvorbe koje odgovaraju jednadžbama (5 – 7).

Uključeno (Sl. 2, A) prikazan dijagram -pretvarač (tzv. mjerni generator), koji se sastoji od okvira 1 s brojem zavoja i rotira pomoću 2c motora kutna frekvencija

; (13)

Gdje - kut između magnetske osi pretvarača itransverzalna komponenta

vektor magnetske indukcije
, Gdje - kut između osi rotacije pretvarača i vektora .

sl.2.

Na " = 1 iz jednadžbe (5) dobivamo

; (14)

S obzirom na to
imamo

Pretvorbeni faktor pretvarača

(16)

Gdje E T - vrijednost amplitude generiranog EMF-a.

Pretvarači s rotirajućim zavojnicama vrlo su osjetljivi (do 300 V/T). Prag osjetljivosti ograničen je razinom buke kolektora i smetnjama elektromotora i strujnog kruga. Da bi se smanjio prag osjetljivosti, koriste se kolektori struje bez četkica, a generator se okreće kroz mjenjač tako da se frekvencija izlaznog signala razlikuje od frekvencije mreže i nije višekratnik brzine motora.

Uključeno (Sl. 2, b) prikazan je pretvarač parnih harmonika. Kao rotirajući element koristi se prsten kratkog spoja 1 koji se okreće motorom 2 u stacionarnom namotu 3. Magnetsko polje koje stvara struja inducirana u kratkospojenom prstenu kada se okreće u vanjskom polju s indukcijom U 0 , mijenja se istom frekvencijom i po veličini i po smjeru. Kao rezultat toga, projekcija vektora magnetske indukcije polja na os stacionarnog namota, koja se podudara s vektorom izmjerene magnetske indukcije B, proporcionalno će se promijeniti
. Ukupni tok koji prodire kroz stacionarnu zavojnicu (zanemarujemo aktivni otpor prstena) jednak je

i EMF induciran u stacionarnom namotu,

; (18)

Razdvajanje frekvencija napona napajanja i korisnog signala omogućuje vam filtriranje

smetnje i stvaraju indukcijske pretvarače s pragom na razmatranom principu

osjetljivost
Tl.

Uključeno (Sl. 2, c) prikazuje S-pretvornik s radijalnim oscilacijama pobuđenim elektrostrikcijskim vibratorom. Vibrator je cilindar tankih stijenki 1 od feroelektrične keramike PbZrO 3 s metaliziranom unutrašnjošću 2 i vanjski 3 površine na koje se dovodi izmjenični upravljački napon U f . Unutarnja elektroda ima uzdužni presjek 4 , a vanjski je kratkospojeni zavoj na kojem se nalazi sekundarni višenamotaj 5. Zbog radijalnih elektrostrikcijskih oscilacija, površina poprečnog presjeka kratkospojenog zavoja povremeno se mijenja, a u prisustvu a. konstantno magnetsko polje, čiji je vektor magnetske indukcije usmjeren duž osi cilindra, u vanjskom kratkospojenom zavoju pojavljuje se izmjenična struja , što uzrokuje EMF u sekundarnom namotu proporcionalno indukciji .Frekvencija elektrostrikcijskih oscilacija i izlazna EMF jednaka je dvostrukoj frekvenciji upravljačkog napona.

Mjerač magnetske indukcije Š1-9 (Š19, Š1 9)
Prijenosni uređaj dizajniran za mjerenje indukcije konstantnih polja magneta, elektromagneta i solenoida s visokom točnošću u laboratorijskim i radioničkim uvjetima.

Mjerno područje: od 25 do 2500 mT.

Mjerači magnetske indukcije Sh1-9 su prijenosni uređaj dizajniran za mjerenje indukcije konstantnih polja magneta, elektromagneta i solenoida s visokom točnošću u laboratorijskim i radioničkim uvjetima.

Radni uvjeti za uređaj Mjerač magnetske indukcije Š1-9: temperatura okoline od 278 do 313 K (od 5 do 40 ° C); relativna vlažnost zraka do 98% pri temperaturi od 298 K (25° C); atmosferski tlak od 60 do 106 kPa (od 450 do 800 mm Hg); napon napajanja (220±22) V, frekvencija (50±0,5) Hz.

Područje mjerenja magnetske indukcije konstantnih magnetskih polja je od 25 do 2500 mT u međupolarnim rasporima permanentnih magneta i elektromagneta. Cijeli raspon mjerenih indukcija pokriva pet zamjenjivih sondi. Granice za mjerenje magnetske indukcije za svaki pretvarač, uzimajući u obzir preklapanje i marginu na rubovima raspona, dane su u tablici. 1.

stol 1

Raspon mjerenja magnetske indukcije polja solenoida je od 57 do 700 mT. Cjelokupni raspon mjerenih indukcija pokrivaju dva izmjenjiva pretvarača. Granice mjerenja za svaki pretvarač, uzimajući u obzir preklapanje i marginu na rubovima raspona, dane su u tablici. 2.

tablica 2

Uređaj Sh1-9 ima ugrađen digitalni indikator vrijednosti izmjerenog magnetskog polja u jedinicama magnetske indukcije, kao i izlaz za spajanje vanjskog mjerača frekvencije. U ovom slučaju, razlika između rezultata mjerenja frekvencije pomoću ugrađenog digitalnog indikatora i frekvencijskog mjerača ne prelazi ±(0,003+0,1/Vism)% gdje je Vism očitanje digitalnog indikatora.

Uređaj Sh1-9 ima ugrađen osciloskopski indikator za promatranje NMR signala, kao i izlaz za spajanje vanjskog osciloskopa. U ovom slučaju razlika u očitanjima pri radu s osciloskopom i internim indikatorom NMR signala ne prelazi ±0,003% izmjerene vrijednosti magnetske indukcije.

Uređaj Sh1-9 omogućuje mjerenje magnetske indukcije u poljima s nehomogenošću do 0,05% po 1 cm. U ovom slučaju omjer signala i šuma nije manji od 1,5. Pogreška pri mjerenju magnetske indukcije ne prelazi:

1) ±(0,01 + 0,1/Vism)% s nejednolikim magnetskim poljem ne većim od 0,02% po 1 cm, gdje je Vism izmjerena magnetska indukcija, mT;

2) ±0,1% s nehomogenošću magnetskog polja u rasponu od (0,02-0,05)% po 1 cm.

Uređaj Sh1-9 omogućuje kontrolu razine visokofrekventnog napona, kontrolu UPT-a, modulacijske struje i izlaznog napona faznog detektora, kao i kontrolu kalibracije digitalnog indikatora i ugradnju snopa indikatora osciloskopa. Maksimalna indukcija modulacijskog polja koju stvaraju pretvarači nije manja od 1 mT. Uređaj Sh1-9 osigurava automatsko održavanje NMR uvjeta kada se magnetska indukcija mijenja za ±0,05% za vrijednosti magnetske indukcije od 100 do 700 mT s nehomogenošću polja ne većom od 0,02% po 1 cm i signalom do- omjer šuma od najmanje 5. U tom slučaju pogreška u mjerenju magnetske indukcije ne prelazi ±0,02%.

Uređaj Sh1-9 omogućuje automatsko traženje NMR signala pri mjerenju magnetske indukcije konstantnih magnetskih polja od 50 do 500 mT u međupolarnim rasporima trajnih magneta i elektromagneta s nehomogenošću polja ne većom od 0,02% po 1 cm i omjer signal/šum od najmanje 5.

Uređaj Sh1-9 omogućuje poluautomatsko traženje NMR signala pri mjerenju magnetske indukcije konstantnih magnetskih polja od 50 do 500 mT u interpolarnim rasporima permanentnih magneta i elektromagneta. Uređaj Sh1-9 osigurava na PD “┴” utičnicama upravljački napon za sustav stabilizacije elektromagnetskog polja ne manji od plus 1V i ne veći od minus 1V s opterećenjem od 1 kOhm i omjerom signala i šuma od pri najmanje 5.

Vrijednost frekvencije izlaznog napona na utičnici "5 MHz" jednaka je (5±25·10-6) MHz. Uređaj Sh1-9 daje tehničke karakteristike nakon vremena za uspostavljanje načina rada od 15 minuta. Uređaj Sh1-9 omogućuje kontinuirani rad u radnim uvjetima 8 sati uz zadržavanje tehničkih karakteristika. Vrijeme neprekidnog rada ne uključuje vrijeme uspostavljanja režima rada.

Uređaj Sh1-9 napaja se iz mreže izmjenične struje napona (220±22) V i frekvencije (50±0,5) Hz. Snaga potrošena iz mreže pri nazivnom naponu nije veća od 120 VA. Ukupne dimenzije, mm, ne više od: generator - 330x223x338; indikator - 330x183x338; kutija za odlaganje generatora - 580x301x446; kutija za pohranu indikatora - 580x301x446; transportna kutija za generator -752x532x560; transportna kutija za indikator - 752x532x560. Težina, kg, ne više od: generator - 13; indikator - 10; generator i komplet rezervnih dijelova u transportnoj kutiji - 70; indikator u transportnoj kutiji - 60.