УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Предшествующий уровень техники
Одной из основных проблем, возникающих при контроле уровня магнитного поля вблизи высоковольтных электроустановок, является устранение влияния сильного электрического поля на результаты контроля.
Известно устройство для контроля уровня магнитного поля Ш, содержащее индуктивный преобразователь, выполненный в виде 4-х секционного круглого или квадратного витка, предварительный усилитель и блок регистрации. Средние точки секций электрически соединены с центром витка, между секциями включены четыре трансформатора тока, вторичные обмотки которых включены по схеме взаимной компенсации токов, наводимых электрическим полем.
Это решение позволяет устранить влияние электрического поля на результаты контроля магнитного поля при условии идентичности воздействия электрического поля на элементы компенсационной схемы во всем контролируемом диапазоне частот.
Однако, это условие не выполняется, например, вблизи высоковольтных электроустановок, когда контролируется магнитная составляющая электромагнитного поля, возникающего при коммутационных процессах.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению - его прототипом является устройство для контроля уровня магнитного поля 21, содержащее индуктивную катушку, первое кольцо из токопроводящего диамагнетика, размещенное вокруг индуктивной катушки соосно с ее витками, индикатор и цепь связи выводов индуктивной катушки с индикатором.
Однако, известное устройство удовлетворительно устраняет мешающее влияние электрической составляющей поля только при малых значениях импеданса поля
где I и Н - электрическая и магнитная составляющие напряженности электромагнитного поля.
При значениях Z  1 ком, которые характерны для электромагнитных полей, возникающих вблизи высоковольтных электроустановок, устройство С23 не обеспечивает достоверного контроля уровня магнитного поля, так. как сильное электрическое поле, воздействуя на индуктивную катушку, вносит значительные искажения в результаты контроля.
z - - ;
Задачей предложения является создание устройства для контроля уровня магнитного поля, способного обеспечить достоверный контроль магнитной составляющей поля в условиях действия сильного электрического поля.
Раскрытие полезной модели
Предметом полезной модели является устройство для контроля уровня магнитного поля, содержащее индуктивную катушку, первое кольцо из токопроводящего диамагнетика, размещенное вокруг индуктивной катушки соосно с ее витками, индикатор и цепь связи индикатора с выводами индуктивной катушки, отличающееся согласно полезной модели тем, что введены выполненные из токопроводящего диамагнетика второе кольцо, которое размещено внутри индуктивной катушки соосно с ее витками, и две пластины, фиксирующие оба кольца с торцов, при этом в кольцах и торцевых пластинах выполнен общий токоразмыкающий разрез.
Указанная совокупность признаков позволяет обеспечить достоверный контроль уровня магнитной составляющей электромагнитного поля при наличии сильного электрического поля.
Полезная модель имеет развитие, касающееся внутреннего выполнения цепи связи выводов индуктивной катушки с индикатором, заключающееся в том, что эта цепь связи выполнена в виде последовательно соединенных масштабирующего блока, компаратора и накопительного счетчика импульсов.
сведя его к подсчету числа превышений установленного контролируемого уровня.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 схематично поясняет конструкцию устройства.
На фиг. 2 приведена электрическая блок-схема устройства с учетом выполнения цепи связи индуктивной катушки с индикатором по п.2 формулы полезной модели.
Описание осуществления полезной модели
Устройство фиг.1 содержит индуктивную катушку 1, первое кольцо 2 из токопроводящего диамагнетика, размещенное вокруг катушки 1 соосно с ее витками, индикатор 3 и цепь 4 связи индикатора 3 с выводами 5 и 6 катушки 1.
В устройство введены выполненные из токопроводящего диамагнетика второе кольцо 7, которое размещено внутри катушки 1 соосно с ее витками, и две пластины 8, 9, которые фиксируют кольца 2, 7с торцов. В кольцах 2, 7 и торцевых пластинах 8, 9 выполнен общий токоразмыкающий разрез 10.
Кольца 2, 7 и пластины 8, 9 могут быть изготовлены, например, из алюминия или меди, не влияющих на контролируемое магнитное поле.
Цепь 4 может быть выполнена (фиг.2) в виде последовательно соединенных масштабирующего блока 11, компаратора 12 и накопительного счетчика импульсов 13.
- 4 Устройство работает следующим образом.
Магнитная составляющая электромагнитного поля, пересекающая плоскость витков катушки 1, наводит в ней э. д. с., пропорциональную скорости изменения напряженности магнитного поля. Наведенная д.д.с. вызывает в катушке 1 ток, замыкающийся через входное сопротивление- цепи 4. Постоянство этого сопротивления может быть обеспечено, например, за счет включения на входе блока 11 шунтирующего низкоомного резистора 14.
Индуктивность катушки 1 должна быть достаточно велика по сравнению с входным сопротивлением блока 11, чтобы напряжение на входе блока 11 было пропорционально мгновенным значениям напряженности магнитного поля.
Блок 11 обеспечивает возможность установления коэффициента передачи сигнала, требуемого для сравнения входного напряжения блока 11 с порогом компаратора 12, в соответствии с контролируемым уровнем магнитного поля.
При каждом превышении импульсом напряженности магнитного поля контролируемого уровня компаратор 12 выдает импульс на счетный вход 15 счетчика 13. Накопленное в счетчике 13 число импульсов индицируется цифровым индикатором 3. По входу 16 осуществляется обнуление счетчика 13 и показаний индикатора.
Электрическая составляющая электромагнитного поля практически не воздействует на катушку 1, так как высокая электропроводность колец 2, 7 и пластин 8, 9 обеспечивает выравнивание электрического потенциала их поверхностей, окружающих катушку 1. При этом общий токоразмыкающий разрез 10 токопроводящих пластин 8, 9 и колец 2, 7 препятствует образованию в них круговых токов, параллельных виткам катушки 1, способных уменьшить магнит- 5 ное поле, пересекающее плоскость витков катушки 1, и тем самым исказить результаты контроля.
Таким образом, введение в предложенное устройство второго кольца и пластин из токопроводящего диамагнетика и выполнение в них общего токоразмыкащего разреза позволяет обеспечить достоверный контроль уровня магнитного поля в условиях действия сильного электрического поля.
Промышленная применимость
В соответствии с предлагаемой полезной моделью был изготовлен опытный образец устройства и проведены его испытания.
Испытания показали, что предлагаемое устройство обеспечивает контроль и регистрацию импульсов магнитного поля длительностью от 0,2 до 20,0 мкс при превышении контролируемого уровня напряженности от 0,3 А/м до 300 А/м. Помехоустойчивость устройства к воздействию электрического поля составляет не менее 20 кВ/м.
- б Источники информации
1.Авт.св. СССР N 1071981, МПК G01R 33/02, 1982 г,
2.Авт.СВ. CCCP-N 838619, МПК G01R 33/02, 1979 г,
/з
о