145686. lajstromszámú szabadalom • Elektromágneses, differenciális térvizsgáló eszköz
1 magot a 2 mágnesező tekercs veszi körül, melyen viszont a két darab 3, 4 szakaszból alkotott áramszedő tekercs foglal helyet. E szakaszok menetszáma azonos, tekercselési értelmük azonban ellenkező. Az: áramszedő tekercshez az 5, 6 kivezető kapcsok csatlakoznak. Az egész eszközt a 7 tok burkolja, melynek anyaga a villamosságot jól vezeti, de egyébként nem-mágneses. E tok az eszközt elektromágneses szempontból leernyőzi, amennyiben a tokon kívüli tér váltakozó mezőinek behatolását meggátolja. Ha tehát a térvizsgálóra homogén mező hat, az "5, 6 kapcsokon nem jelentkezik feszültség, mert az áramszedő tekercs egyes szakaszaiban indukált feszültségek azonos nagyságúak ugyan, de ellenkező előjelűek úgy, hogy megsemmisítik egymást. Ha tehát ilyen mágneses mező a magra akként hat, hogy a mező H összetevője a mag egyik részében ugyanakkora, mint a mag másik részében fellépő összetevő, de ellenkező előjelű (2. ábra), akkor a mag egyes részeiben a mágnesezés az ellenkező előjelű <P2, <2?3 mágneses fluxusokat hozza létre, melyek által az áramszedő tekercs egyes szakaszaiban indukált feszültségek összeadódnak és így az 5, 6 kapcsoknál feszültség jelentkezik. E feszültség arányos a H mező erősségével. A (P,, 2», fluxusokon kívül fellép még az áramszedő tekercs két szakaszának közös S> t fluxusa is. Az elektromágneses differenciális- térvizsgáló tehát nem reagál a homogén mágneses térre. Ha azonban olyan mágneses mező hat rá, amely a mag egyes részeiben különböző nagyságú összetevőket szolgáltat, az áramszedő tekercsben feszültség! keletkezik, mely megközelítően arányos az említett összetevők különbségével. Ez az alábbi megfontolásokból is következik. Ha valamely mágneses mező térerősség-összetevője a mag baloldali szakaszában H-,, jobboldali szakaszában H2 (3. ábra), akkor ezt a mezőeloszlást megközelítően a +H és —H erő.párral és az egész mag számára közös H, térerősséggel helyettesíthetjük. H abszolút értéke: Ez a H térerősség tehát arányos az áramszedő tekercs 5, 6 kapcsain jelentkező feszültséggel. Az elektromágneses differenciális térvizsgáló eszköz rendkívül egyszerű felépítése azt is eredményezi, hogy az eszközt igen kicsiny méreteikkel is megvalósíthatjuk. Annak felihasználása mérésekhez mindenütt lehetséges, ahol kétmagú térvizsgálót nem lehet alkalmazni, mert ennek méretei nem lehetnek olyan kicsinyek. Az ismertetett elektromágneses differenciális térvizsgáló eszköz további fontos tulajdonsága, hogy a hozzá közelített villamos vezető testekre nem reagál, hanem csak a mágneses mezőre. Ezt, amint már említettük, a villamosságot jól vezető, nem mágneses anyagú 7 toknak a mágneses erővonalakat leernyőző hatása teszi lehetővé. Az ernyő vastagsága a mágneses mező választott frekvencia j ától függ. Az eddig ismertté vált elektromágneses térvizsgálók, melyeket a levegőn át haladó, nern-korlátozott mágneses fluxus jellemez, lényeges hibával mérnek a villamosságot vezető testek közelítésekor. Ezért azokkal nem lehet pontos méréseket végezni akkor, ha ilyen testeket kell bevinni az eszköz közelébe. Az említett jelenségek következtében fellépő hibák természetesen olyan anyagok közelítésekor jelentkeznek, amelyek a villamosságot vezetik, tehát ferromágneses anyagok közelítésekor is. A váltakozva mágnesező erővonaláramot a 8 maggal zárttá is tehetjük (4. ábra). Ez a megoldás azzal a tulajdonságával tűnik ki, hogy a váltakozóan mágnesező szóródási fluxust csökkenti, a mágnesező térerősség nagyságát is kisebbíti és a szomszédos mezők zavaró hatását is nagymértékben kiküszöböli. E mezőkkel szemben ez a kiviteli alak fokozottabb demagnetizáló hatást fejt ki. Ez a megoldás különösen ott előnyös, ahol a vasmagnak a tekercses, vagyis mérő része nagyobb mértékben van kitéve a mért mező hatásának, mint a mag másik része, mely a mért mezőtől távolabb fekszik. Az egész eszközt itt is tok burkolja, mely az első kiviteli alak tokjához erősen hasonlít. A találmány szerinti elektromágneses differenciális térvizsgálót olyan esetekben alkalmazzuk, amelyekben a méréseket zavaró mágneses mezőben, pl. a föld mágneses terében végezzük, valamint olyankor, ha erősen inhomogén, vagyis torzult mezőket mérünk vagy jelzünk, amikor is a mért mezővel végzett megelőző mágnesezés a mag hosszában nem egyenletes. Így pl. az új eszközt olyan készülékben alkalmazhatjuk, amelyekkel anyaghibákat mágneses módszerrel mérünk, minthogy e hibák görbe szórt mezőket okoznak. Az új eszközt továbbá a mágneses gradiens mérésére is felhasználhatjuk a koercitív erő mérésére való készülékekben, továbbá anyagok nem-mágneses tulajdonságának, a szuszceptibilitasnak, stb. mérésére. Az alábbiakban a találmány szerinti elektromágneses differenciális térvizsgáló eszköz alkalmazásának két jellegzetes gyakorlati példáját ismertetjük. Az első példa szerint a térvizsgálót mágneses anyagok koercitív erejének mérésére való készülékben alkalmazzuk. Ennél nem szükséges külön mintákat gyártani, hanem igen vékony lemezdarabokat is felhasználhatunk. A. mérendő tárgyat, ebben az esetben a lemezdarabot, a tulajdonképpeni mérés előtt erős mágneses térrel úgy mágnesezzük, hogy a mágnesezett résznek nagy lemágnesezési tényezője legyen. Ilyen tér az, amelynek az erővonalai sugárirányban szétterjednek (5. ábra). Ezt pl. olyan mágnessel valósíthatjuk meg, amelynek középvonala merőleges a mérendő tárgyra (lásd a 6. ábrát, melyen 9 a mérendő tárgy és 10 a mágnes). A nagy lemágnesezési tényező hatására a mágnesezés után az anyagban és környékén visszamaradó mező erővonaleloszlása ugyanolyan, mint a mágnesező mezőé. E mező erőssége igen közel esik a Hc koercitív erő nagyságához. E mezőnek és Hc -nek tulajdonképpeni mérését eredményesen elvégezhetjük a találmány szerinti elektromágneses differenciális térvizsgálóval. A 7. ábra mutatja a teljes készülék képét. A 10 térvizsgálót a su>gárirányú erőtérrel mágnesezett tárgyra (pl. a 9 lemezre) helyezzük. A 10 térvizsgáló 2 mágnesező tekercsét a 11 váltakozóáramú áramforrás táplálja. Az áramszedő tekercs 5, 6 kapcsaihoz kötjük a 12 erősítőt, melynek árama egyenirányítás után
