181754. lajstromszámú szabadalom • Mérőberendezés elektroacélok mágneses jellemzőinek nagy indukció meletti mérésére
3 181754 4 Továbbá ismert megoldás a torzítás csökkentésére az lb szekunder tekercsről az 5 teljesítményerősítő bemenetére negatív visszacsatolás alkalmazása. A negatív visszacsatolás mértékének azonban határt szab a csatolt tekercsrendszerrel történő levegőfluxus kompenzálás azon hátránya, hogy a csatolt tekercsrendszer és az 1 mérőtranszformátor a tekercselési kapacitásokkal bonyolult, viszonylag alacsonyfrekvenciás rezgőköröket alkot, lerontva az 1 mérőtranszformátor frekvenciaátvitelét. Az elérhető visszacsatolás ezért a torzult szekunder feszültség felharmonikusait csak szűk frekvenciatartományban csökkenti. További hátránya az ismert megoldásnak, hogy a levegőfluxus kompenzációjának mértékét egy névleges elektroacél minta keresztmetszetnek megfelelően állítják be. Ha a vizsgált minta keresztmetszete ettől eltér, a levegőfluxus kompenzációja hibás. Ez a hibás kompenzáció kis és közepes gerjesztéseknél elhanyagolható, nagy gerjesztéseknél viszont jelentős mérési hibát okozhat. A nagyobb gerjesztésnél rohamosan növekvő torzítást más ismert megoldások több harmonikus gerjesztőjel összegzésével kompenzálják, ahol egyes gerjesztőjelek amplitúdóját és fázisát esetenként úgy kell beállítani, hogy az eredő feszültség szinuszos, torzítatlan legyen. Ez a megoldás bonyolult, költséges, a kezelése rendkívül nehézkes. A találmány szerinti mérőberendezés alkalmazza a negatív visszacsatolást a torzítás csökkentése és a gerjesztés stabilitása érdekében. A felharmonikusok csillapítását biztosító visszacsatolás mértékét a sávszélesség növelésével azáltal biztosítja, hogy a levegőfluxus kompenzációjára a szokásosan használt csatolt tekercsrendszer helyett széles frekvenciatartományban működő áramdifferenciáló egységet alkalmaz, amelynek kimeneti feszültsége arányos a gerjesztőáram differenciálhányadosával, és ezt a feszültséget a szekunder tekercs feszültségével összegző kapcsolásokban előjelhelyesen összeadja. Az összegző kapcsolások kimeneti jelét egyrészt a teljesítményerősítő bemenetére csatolja vissza, másrészt skálázó erősítőn keresztül szabályozó és jelfeldolgozó egység bemenetére csatlakoztatja. A skálázó erősítők a fizikai paramétereket (mágneses úthossz, menetszám, frekvencia, tömeg, sűrűség, stb.) villamos jellel rendelik össze, erősítésük a fizikai jellemzők nagyságának megfelelően állítható be. A találmány szerinti mérőberendezés további előnye, hogy az áramdifferenciáló egység átvitele fokozatosan vagy folyamatosan állítható a mérőtranszformátorban elhelyezett elektroacél minta keresztmetszetének megfelelően. A találmány szerinti berendezés vezérlő és adatfeldolgozó egység hozzákapcsolásával automatikus működésűvé tehető. Az alkalmazott egységek villamos jellel történő vezérlés (programozás) biztosítására vezérlő bemenettel vannak ellátva. A találmány szerinti berendezés egy kivitelezett példánya alkalmasnak bizonyult nagy mágnesezhetőségű, Hi—B típusú szemcse orientált elektroacélok fajlagos veszteségének 2 T indukció melletti meghatározására. Erre alkalmas berendezés a mágneses méréstechnikában jelenleg nem ismeretes. 2 A találmány tárgya tehát: Mérőberendezés elektroacélok mágneses jellemzőinek nagy indukció melletti mérésére, különös tekintettel a fajlagos vasveszteség mérésére, amelynél a teljesítményerősítőt illesztő kimenőtranszformátor szekunder tekercse áramdifferenciáló egység, valamint áramérzékelő soros közbeiktatásával a mérőtranszformátor primer tekercsével van összekapcsolva, és a mérőtranszformátor szekunder tekercse egy összegző kapcsolás és egy másik összegző kapcsolás közösített bemenetére, míg az áramdifferenciáló egység kimenete az összegző kapcsolások másik közösített bemenetére csatlakozik és az első összegző kapcsolás kimenete egy skálázó erősítőn keresztül jelfeldolgozó egység egyik bemenetére van csatlakoztatva, amely jelfeldolgozó egység másik bemenetére egy másik skálázó erősítő közbeiktatásával az áramérzékelő kimenete csatlakozik, továbbá a másik összegző kapcsolás kimenete a torzítást csökkentő negatív értelmű visszacsatolás biztosítására egy harmadik összegző kapcsolás egyik bemenetére csatlakozik, amely harmadik összegző kapcsolás másik bemenete feszültségszabályzó fokozat közbeiktatásával oszcillátor kimenetére van kapcsolva, míg kimenete kompenzáló erősítőn keresztül a teljesítményerősítő bemenetére csatlakozik. A találmány tárgyát az 1. ábra alapján ismertetjük, amelyen a találmány egy példaképpeni kiviteli alakjának tömbvázlata látható. A vizsgálatra előkészített elektroacél mintát az 1 mérőtranszformátorban helyezik el. A szükséges teljesítményt az 5 teljesítményerősítő a 6 illesztő kimenő transzformátoron keresztül biztosítja, amelynek szekunder tekercse 2 áramdifferenciáló egységen és 11 áramérzékelőn keresztül csatlakozik az 1 mérőtranszformátor la primer tekercséhez. A 2 áramdifferenciáló egység áramköri kialakítása célszerűen olyan, hogy egyrészt széles frekvencia tartományban a primer áram differenciálhányadosával arányos jelet szolgáltat, másrészt a kompenzáció vaskeresztmetszet, illetve tömeg függése egyetlen kezelőszervvel beállítható, illetve villamos jellel vezérelhető. Az 1 mérőtranszformátor lb szekunder tekercse a 3 és 4 összegző kapcsolások közösített bemenetére, a 2 áramdifferenciáló egység kimenete az előbbi 3 és 4 összegző kapcsolások másik közösített bemenetére csatlakozik. A 3 összegző kapcsolás előállítja a tényleges vaskeresztmetszetben fellépő fluxussal arányos feszültséget, a 4 összegző kapcsolás pedig biztosítja az előbbi fluxussal arányos jel negatív értelmű visszacsatolását. Az 5 teljesítményerősítő bemenetére 7 kompenzáló erősítő csatlakozik, amely a teljes visszacsatolt rendszer stabilitását biztosítja. A 7 kompenzáló erősítő bemenetére 8 összegző kapcsolás csatlakozik, amelynek bemenetelre 9 feszültségszabályozó fokozat és a 4 összegző kapcsolás kimenetei csatlakoznak. A 9 feszültségszabályozó fokozat egyik bemenetére 10 oszcillátor, másik bemenetére vezérlő jelet adó vezérlő eszköz csatlakozik, amelyek beállítják az adott gerjesztési jellemzőkhöz tartozó gerjesztő feszültség amplitúdóját. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
