[其他]磁悬液浓度测定装置

说明书

本发明与应用磁的方法研究或分析材料有关，如用于磁粉探伤中，测定所应用的磁悬液的浓度或其磁特性。

在磁粉探伤中所用的磁悬液是在一定量的液体中加入适量的磁粉而成，它的浓度范围为1-30g/l。利用磁悬液对外表现的磁特性可对其浓度进行测定。如以下文献提出交流电桥法磁悬液浓度测定装置：R.RabinoviciandV.Badescu，“Asimpledeviceforconcentrationmeasurementsofthemagneticmaterialinferrofluids”，RevueRoumainedePhysique.Vol.22，no.8，PP.891-892，1977采用自感式传感器作为交流电桥的一个臂，内部流通被测磁悬液。用另一参数相同的自感作为交流电桥的另一臂，交流电桥的另两臂为电阻。被测磁悬液浓度变化转换成传感器自感量的变化，再转换成交流电桥输出电压的变化，再经放大和解调器到记录仪表。该装置虽能快速和连续测定，也便于外场操作，但最大缺点是灵敏度低。

本发明便是针对上述缺点作的改进，完成磁粉探伤中低浓度磁悬液的测定。

附图一是磁悬液浓度测定装置的电原理图。图中〔1〕为测试用互感式传感器，〔2〕为结构、尺寸和参数尽可能相同的补偿用互感式传感器。两个互感式传感器副绕组同相相串接组成交流电桥两桥两臂。交流电桥另两臂由电阻〔3〕、〔4〕和平衡电位器〔5〕组成。〔6〕为小电容量平衡电容器。两互感式传感器原绕组同相相串接后接向激励电源〔7〕，激励电源〔7〕是经稳频和稳幅的电源。

以上各部分组成变压器电桥形式。电桥输出经选频放大器〔8〕和解调器〔9〕到记录仪表〔10〕。

附图二是本发明所用互感式传感器的结构图。图中〔11〕为原绕组，〔12〕为副绕组，副绕组匝数大于原绕组匝数。〔13〕为原副绕组的框架。〔14〕为原副绕组间屏蔽。〔15〕为构成磁路的铁壳。〔16〕是被测磁悬液流通的玻璃管。

本发明的要点也是利用磁悬液对外表现的磁特性对其浓度进行测定，但采用交流电桥中的变压器电桥形式。测试用互感式传感器中放玻璃管，补偿用互感式传感器安置在近旁对称位置上。在磁悬液流入玻璃管前，调节电桥的平衡电位器和平衡电容器，使电桥输出基波分量为零，以此消除由于两个互感式传感器不对称产生的“漏输出”。图一中平衡电容器也可能与平衡电位器下部相并接，平衡效果最好。当磁悬液从玻璃管中流通时，测试用互感式传感器参数发生变化，电桥输出中就有反映磁悬液浓度的基波分量存在，经选频放大器和解调器到记录仪表。可以证明在探伤用磁悬液浓度范围（1-30g/l）内，记录仪表读数与浓度成线性关系。磁悬液对外表现的磁特性可用一个等效磁导率表示，记录仪表读数也与该等效磁导率成线性关系。由于本装置是利用磁悬液的磁特性完成其浓度测定的，所以磁悬液中非磁性杂质和磁悬液的电导率对测定结果没影响。

实施本发明的最好方式为：

（1）为降低磁悬液的涡流损耗和互感式传感器分布参数的影响，激励电源频率取在低音频范围中，不高于1千赫。为降低对电桥检测系统中选频放大器等的要求，激励电源的峰-峰值适当取高些值，不低于30伏。

（2）激励电源采用幅度和频率稳定度优于万分之一的正弦或非正弦电源。

（3）互感式传感器副绕组匝数大于原绕组匝数。原绕组绕在内层，尽可能靠近玻璃管。原绕组匝数可取1千匝，副绕组匝数可取10千匝。原副绕组间加屏蔽。

（4）为降低互感式传感器中铁壳的饱和程度，铁壳厚度不小于2毫米。

（5）互感式传感器中玻璃管内径约大于48毫米，壁厚不大于3毫米，玻璃管长度不小于5倍其内径。

（6）选频放大器可高输入阻抗的有源带通放大器。

（7）解调电路可用环形解调器，它的采样信号由激励电源提供。