УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ МАГНИТОМЕТРОВ

Полезная модель относится к неразрушающему контролю качества изделий, а именно к электромагнитному контролю, и может быть применена в различных отраслях машиностроения.
Известно устройство для поверки магнитометров (Магнитометр дефектоскопический МФ-23ИМ, Руководство по эксплуатации Иа2.778.006РЭ), состоящее из катушки магнитного поля, латра, блока управления и вольтметра. Данное устройство позволяет очень точно получать электромагнитные поля в достаточно больших диапазонах. Недостатком этого устройства является невозможность получать импульсные магнитные поля.
Известно устройство для поверки магнитометров (Магнитометр дефектоскопический МФ-23ИМ, Руководство по эксплуатации Иа2.778.006РЭ), состоящее из катушки импульсного магнитного поля КИП-1 и источника импульсного тока. В качестве источника импульсного тока используется электронный блок устройства намагничивающего УНМ-300/2000.
Недостатком данного устройства является очень узкий диапазон поверяемых значений при измерения в импульсных полях современных магнитометров..
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для поверки магнитометров (Заявка на полезную модель №201138777 от 21.09.2011 г.), содержащее источник импульсных сигналов, выполненный в виде П-образного электромагнита, дополненного П-образной направляющей, закрепленной вертикально на полюсах над электромагнитом, держателем с продольной несквозной щелью, установленного над полюсами электромагнита в П-образной направляющей, и мерными пластинами из немагнитного материала. Данное устройство позволяет поверять магнитометры во всем диапазоне измерений до 70 А/см. Но для поверки современных магнитометров с диапазонами измерений до 700 А/см донное устройство не подходит. Это объясняется тем, что наибольшее значение напряженности магнитного поля (до 70 А/см), получаемого с помощью известного устройства, ограничивается электромагнитными и геометрическими характеристиками П-образного электромагнита.
Предлагаемая полезная модель полностью решает задачу поверки магнитометров во всем диапазоне измерений в импульсных полях современных магнитометров.
Для достижения технического результата устройство для поверки магнитометров дополнено рамкой с двумя концентраторами в виде пластин из ферромагнитной стали и парными пластинами из немагнитного материала.
Признаки, отличающие предлагаемое устройство для поверки магнитометров, позволяют проводить их поверку во всем диапазоне их измерений.
Предлагаемое устройство для поверки магнитометров иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1 и фиг.2:
на фиг.1 показано устройство для поверки магнитометров, дополненное рамкой 1 с двумя концентраторами 2 в виде пластин из ферромагнитной стали и мерными пластинами 3 из немагнитного материала;
на фиг.2 показана рамка 1 устройства для поверки магнитометров.
Устройство для поверки магнитометров содержит П-образный электромагнит с выступающими полюсами, дополненное рамкой 1 с двумя концентраторами 2 в виде пластин из ферромагнитной стали и парными пластинами 3 из немагнитного материала, расположенных своими широкими поверхностями последовательно друг за другом в одной плоскости так, чтобы пластины из ферромагнитной стали находились в межполюсном промежутке электромагнита.
На фиг.1 показаны собранные в одно целое рамка 1, два концентратора 2 в виде пластин из ферромагнитной стали (выделены косой штриховкой), две пары пластин 3 из немагнитного материала (выделены прямой горизонтальной штриховкой) и преобразователь 4 поверяемого магнитометра. Каждая пара немагнитных пластин имеет одинаковые размеры. Это позволяет при последовательной укладке пластин в одной плоскости так, как это показано на фиг.2, обеспечить симметричное расположение пластин 2 относительно центра в межполюсном промежутке электромагнита, что необходимо при многоразовом воспроизведении одной и той же величины напряженности магнитного поля в промежутке между пластинами 2, а также получения и сопоставления между собой различных величин магнитного поля во всем диапазоне измерений магнитометра.
В рамке 1 имеются два окна Б. Размеры рамки 1 и концентратов 2 выбраны с учетом размеров полюсов электромагнита - источника импульсных полей. Длина и ширина окон Б рамки 1 равна соответственно ширине и толщине полюсов электромагнита. Расстояние между окнами Б рамки 1 равно расстоянию П между полюсами электромагнита.
Минимальная величина напряженности импульсного поля получается при размещении между полюсами электромагнита датчика Холла 5 (фиг.1), размещенного на конце щупа 4, расположенного между двумя пластинами 3 длиной П каждая. Концентраторы 2 при этом не используются.
Наибольшая величина напряженности магнитного поля получается при нахождении датчика Холла между пластинами 2, расположенными на полюсах электромагнита. При этом пластины 2 сдвинуты на минимальной расстояние Т друг к другу. Это расстояние определяется толщиной щупа в месте расположения датчика Холла.
Для промежуточных величин между минимальным и максимальным значениями напряженности магнитного поля определяется размер t немагнитных пластин 3 каждой пары (фиг.2). Таким образом, общее расстояние Т между магнитными пластинами 2 для каждого конкретного значения магнитного поля определяется размером t подбираемой для него пары немагнитных пластин и толщиной щупа в месте расположения датчика Холла.
Прямоугольный паз в рамке 1, через который щуп 4 устанавливается в центральной части рамки 1 между полюсами электромагнита, характеризуется размерами f и h. Размер h выбирается таким, чтобы бала возможность расположить щуп в одной плоскости с ферромагнитными пластинами 2. Ширина прямоугольного паза f выбирается такой, чтобы не ограничивать возможное смещение щупа 4 относительно центра между полюсами электромагнита. Эта необходимость возникает при установке щупа 4 между пластинами и при плотном их сжатии между собой с помощью винта 6, приводящим к значительному смещению щупа 4 от средней части между полюсами электромагнита.
Поверка магнитометров с помощью предлагаемого устройства проводится в следующей последовательности.
Изготавливают:
- две пластины из ферромагнитной стали, длина каждой из которых равна межполюсному расстоянию электромагнита;
- несколько комплектов пластин из немагнитного материала. Каждый комплект состоит из двух пар пластин для обеспечения заданного расстояния между пластинами 2, чтобы получить напряженность магнитного поля определенной величины. Число комплектов должно быть 9÷11 и значения получаемых величин магнитного поля должны быть равномерно распределены по всему диапазону измерений поверяемого магнитометра.
Далее выбираются образцовый магнитометр, образцовый электромагнит, которые совместно с изготовленным полным комплектом пластин 2 и 3 направляются в организацию метрологической службы, где имеется возможность воспроизводить магнитные поля в диапазоне измерений магнитометра. С помощью пластин 2, комплектов немагнитных пластин 3, щупа 4 преобразователя, соединенного с поверяемым магнитометром, собранных в одно целое в рамке 1 (фиг.1) и установленных соответствующим образом на полюса электромагнита, включением которого воспроизводят ряд показаний магнитометра, каждый из которых сопоставляется с измерениями, производимыми поверяемым магнитометром напряженности магнитного поля на установке метрологической службы. Составляется свидетельство о поверке, где каждая комбинация пластин 2, 3 с заводскими номерами и щупа 4 преобразователя образцового магнитометра сопоставлена со значениями магнитного поля образцовой установки метрологической службы.
С помощью образцового электромагнита, известных по свидетельству о поверке свойствах пластин 2 и 3 производится поверка магнитометра - рабочего средства измерений.