Безконтактний метод трипараметрового вимірювального контролю фізико-хімічних характеристик зразка феромагнітної рідини

DOI:10.30857/1813-6796.2018.4.8.

УДК 620.179

СЕБКО В.В.^*, ЗДОРЕНКО В.Г.^**

^*Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

^**Київський національний університет технологій та дизайну

БЕЗКОНТАКТНИЙ МЕТОД ТРИПАРАМЕТРОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО КОНТРОЛЮ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗРАЗКА ФЕРОМАГНІТНОЇ РІДИНИ

Мета. Метою статті є дослідження методу трипараметрового контролю зразка феромагнітної рідини, реалізація якого здійснюється на основі безконтактного трансформаторного електромагнітного перетворювача (ТЕП) зі зразками феромагнітних рідин у повздовжньому магнітному полі.

Методика. Використана методика дослідження зразків феромагнітної рідини під час реалізації трипараметрового електромагнітного методу вимірювального контролю фізико-хімічних характеристик феромагнітних рідин на основі теплового ТЕП.

Результати. Досліджено трипараметровий метод вимірювального контролю відносної магнітної проникності m_r, питомої електричної провідності σ і температури t зразка феромагнітної рідини, що контролюється, на основі вимірювань та аналізу сигналів теплового безконтактного трипараметрового ТЕП.

Наукова новизна. Розвинуто теоретичні основи роботи безконтактного теплового ТЕП зі зразком феромагнітної рідини на основі реалізації трипараметрового методу вимірювального контролю магнітних, електричних і температурних параметрів.

Практична значимість. Реалізація запропонованого трипараметрового методу на основі безконтактного теплового ТЕП здійснюється задля поопераційного контролю фізико-хімічних характеристик магнітних рідин під час їхнього виготовлення і експлуатації з урахуванням раціональних критеріїв якості.

Ключові слова: феромагнітна рідина, фізико-хімічних характеристики, безконтактний перетворювач, компоненти сигналів, магнітна проникність, питома електрична провідність, температура, алгоритм реалізації, поопераційний контроль зразка, трипараметровий метод вимірювального контролю.

БЕСКОНТАКТНЫЙ МЕТОД ТРЕХПАРАМЕТРОВОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦА ФЕРОМАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ

СЕБКО В.В.*, ЗДОРЕНКО В.Г.**

^*Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»

^**Киевский национальный университет технологий и дизайна

Цель. Целью статьи является исследование метода трехпараметрового контроля образца ферромагнитной жидкости, реализация которого осуществляется на основе бесконтактного трансформаторного электромагнитного преобразователя (ТЭП) с образцами ферромагнитных жидкостей в продольном магнитном поле.

Методика. Использована методика исследования образцов ферромагнитной жидкости при реализации трехпараметрового электромагнитного метода измерительного контроля физико-химических характеристик ферромагнитных жидкостей на основе теплового ТЭП.

Результаты. Исследован трехпараметровый метод измерительного контроля относительной магнитной проницаемости mr, удельной электрической проводимости σ и температуры t образца ферромагнитной жидкости, который контролируется на основании измерений и анализа сигналов теплового бесконтактного трехпараметрового ТЭП.

Научная новизна. Развиты теоретические основы работы бесконтактного теплового ТЭП с образцом ферромагнитной жидкости основанный на реализации трехпараметрового метода измерительного контроля магнитных, электрических и температурных параметров.

Практическая значимость. Реализация предложенного трехпараметрового метода, основанного на бесконтактном тепловом ТЭП осуществляется для пооперационного контроля физико-химических характеристик магнитных жидкостей при их изготовлении и эксплуатации с учетом рациональных критериев качества.

Ключевые слова: ферромагнитная жидкость, физико-химические характеристики, бесконтактный преобразователь, компоненты сигналов, магнитная проницаемость, удельная электрическая проводимость, температура, алгоритм реализации, пооперационный контроль образца, трехпараметровый метод измерительного контроля.

NON-CONTACT METHOD OF THREE-PARAMETER MEASURING CONTROL OF PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERISTICS OF A SAMPLE OF A FERROMAGNETIC LIQUID

SEBKO V. V. *, ZDORENKO V. G. **

* National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”

** Kyiv National University of Technology and Design

Purpose. The aim of the article is to investigate the method of three-parameter control of a sample of a ferromagnetic liquid, the realization of which is carried out on the basis of a noncontact transformer electromagnetic converter (TEC) with samples of ferromagnetic liquids in a longitudinal magnetic field.

Methodology. We used a technique for studying samples of a ferromagnetic liquid for the realization of a three-parameter electromagnetic method for measuring the physical and chemical characteristics of ferromagnetic liquids based on thermal TEC.

Findings. The three-parameter method of measuring control of the relative magnetic permeability mr, the specific electrical conductivity σ, and the temperature t of a sample of a ferromagnetic liquid, which is monitored on the basis of measurements and analysis of signals of a thermal contactless three-parameter TEC, is studied.

Originality. The theoretical principles of the operation of a contactless thermal TEC with a sample of a ferromagnetic liquid are based on the realization of a three-parameter method for measuring the monitoring of magnetic, electrical, and temperature parameters.

Practical value. The implementation of the proposed three-parameter method based on the contactless thermal TEC is performed for the operational monitoring of the physical and chemical characteristics of magnetic fluids during their manufacture and operation, taking into account rational quality criteria.

Key words: ferromagnetic liquid, physical and chemical characteristics, contactless converter, signal components, magnetic permeability, specific electric conductivity, temperature, implementation algorithm, sample operating control, three-parameter measurement method.

Література

References

1. Фертман В. Е. Магнитные жидкости/ Фертман В.Е. – Минск. – Наука и техника. – 1978. – 208с.

2. Баштовой В. Г Введение в термомеханику магнитных жидкостей/ Баштовой В. Г, Берковский Б. М., Вислович А. Н. – Москва. – Наука и техника. – 1985. – 188 с.

3. Кифер И. И. Испытания ферромагнитных материалов/ Кифер И. И. – М.: Энергия, 1969. – 360 с.

4. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник / [Под ред. В.В. Клюева]. – М.: Машиностроение, 2005. – 656 с.

5. Себко В. П., Себко В. В. Вихретоковые методы и преобразователя для определения температуры изделий и сред // Вісник Харківського державного політехнічного університету. – Харків: ХДПУ, 1999. – Вип.24. – С. 10–16.

6. Себко В. П., Себко В. В., Салем Ханна Мадаин. Погрешности определения потерь мощности в сплошных изделиях, используемых в переменных магнитных поля // Вісник Харківського державного політехнічного університету. – Харків: ХДПУ, 1999. – Вип.64. – С.111–114.

7. Себко В. В., Здоренко В. Г. Дослідження двохпараметрового методу контролю електричних та температурних параметрів виробів, що нагріваються у процесі контролю // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – Київ: КНУТД «Технічні науки», 2017. – №2 (108). – С. 59 – 67

8. Себко В. В. Використання теорії теплового контактного вихорострумового перетворювача (КРП), стосовно сумісного контролю трьох параметрів немагнітної речовини // «Східно-Європейський журнал передових технологій» . – Харків: – 2008. – Вип. ¾ (33). – С. 39-43.

9. Себко В. В. Определение параметров ферромагнитной жидкости с помощью контактного рабочего преобразователя КРП // Вісник Національного технічного університету ²Харківський політехнічний інститут². – Харків: НТУ ²ХПІ². – 2006. Вып. 44. – С. 15-24.

1. Fertman, V. (1978). Magnitnye zhidkosti [Magnetic liquids]. Minsk: Nauka i tekhnika [in Russian].

2. Bashtovoy V. G., Berkovskiy B.M. & Vislovich A.N. (1985). Vvedenie v termomekhaniku magnit-nykh zhidkostey [Introduction to Thermomechanics of Magnetic Liquids]. Moskva: Nauka i tekhnika [in Russian].

3. Kifer I. I. (1969) Ispytaniya ferromagnitnykh materialov [Tests of ferromagnetic material] Moskva: Energiya [in Russian].

4. Klyuev V. V. (Eds.). (2005). Pribory dlya nerazrushayushchego kontrolya materialov i izdeliy. Spravochnik [Devices for non-destructive testing of materials and products. Directory] Moskva: Mashinostroenie [in Russian].

5. Sebko V. P., Sebko V.V. (1999). Vikhretokovye metody i preobrazovatelya dlya opredeleniya temperatury izdeliy i sred [Eddy current methods and transducers for determining the temperature of products and media]. Visnyk Kharkivskoho derzhavnoho politekhnichnoho universytetu. – Bulletin of Kharkiv State Polytechnic University, Issue 24, 10–16 [in Russian].

6. Sebko V. P., Sebko V. V., Salem Khanna Madain. (1999). Pogreshnosti opredeleniya poter’ mo-shchnosti v sploshnykh izdeliyakh, ispol’zuemykh v peremennykh magnitnykh polya [Error determination of power loss in continuous products used in alternating magnetic fields]. Visnyk Kharkivskoho derzhavnoho politekhnichnoho universytetu. Visnyk Kharkivskoho derzhavnoho politekhnichnoho universytetu. – Bulletin of Kharkiv State Polytechnic University, Issue 64, 111–114 [in Russian].

7. Sebko V. V., Zdorenko V. H. (2017). Doslidzhennia dvokhparametrovoho metodu kontroliu elektrychnykh ta temperaturnykh parametriv vyrobiv, shcho nahrivaiutsia u protsesi kontroliu [Research of the two-parameter method of control of electrical and temperature parameters of products heated in the control process]. Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu. – Bulletin of the Kyiv National University of Technologies and Design. 2 (108), 59 – 67 [in Ukraine].

8. Sebko V. V. (2008). Vykorystannia teorii teplovoho kontaktnoho vykhorostrumovoho peretvoriuvacha (KRP), stosovno sumisnoho kontroliu trokh parametriv nemahnitnoi rechovyny [The use of the theory of the thermal contact pin vortex-current transformer (PVT) with regard to the joint control of the three parameters of the nonmagnetic substance]. Skhidno-Yevropeiskyi zhurnal peredovykh tekhnolohii. – East European Magazine of Advanced Technology. 3/4 (33), 39-43 [in Ukraine].

9. Sebko V. V. (2006). Opredelenie parametrov ferromagnitnoy zhidkosti s pomoshch’yu kontakt-nogo rabochego preobrazovatelya KRP [Determination of parameters of ferromagnetic fluid by means of pin worker of transformer PWT]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «Kharkivskyi politekhnichnyi instytut». – Bulletin of the National technical university “Kharkiv polytechnic institute”. 44, 15-24.

SEBKO V.

[email protected]
National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”

ZDORENKO V.

[email protected]

ORCID: 0000-0001-6508-4290

Kiev National University of Technologies & Design