Bezstykowe pomiary konduktywności materiałów przewodzących za pomocą przetworników indukcyjnościowych.

Bezstykowe pomiary konduktywności materiałów przewodzących za pomocą przetworników indukcyjnościowych.

SPIS TREŚCI
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ ................................................... 5
WSTĘP .......................................................................................................... 7
1. WPROWADZENIE ....................................................................................... 9
2. SPECYFIKA METODY WYKORZYSTUJĄCEJ ZJAWISKO PRĄDÓW
WIROWYCH DO PROJEKTOWANIA PRZETWORNIKÓW
INDUKCYJNOŚCIOWYCH ......................................................................... 17
2.1. Zależności podstawowe dla przetworników indukcyjnościowych ......... 17
2.2. Uproszczone modele matematyczne przetworników
indukcyjnościowych ................................................................................ 22
2.3. Sposoby wzbudzania prądów wirowych w badanych obiektach............. 25
3. ANALIZA PRZETWORNIKÓW INDUKCYJNOŚCIOWYCH
UWZGLĘDNIAJĄCA RZECZYWISTE WYMIARY CEWKI (CEWEK)
I OŚRODKA .................................................................................................. 29
3.1. Założenie dotyczące konstrukcji przetworników ................................... 29
3.2. Założenia dotyczące zjawisk fizycznych ................................................ 31
3.3. Model matematyczny .............................................................................. 33
3.4. Równania podstawowe ........................................................................... 33
3.5. Rozwiązanie równań ............................................................................... 34
3.5.1. Pole elektromagnetyczne cewki przetwornika bez próbki ............ 35
3.5.2. Pole elektromagnetyczne cewek przetworników z badanymi
próbkami o konduktywności σ ................................................. 38
4. FUNKCJE PRZETWARZANIA PRZETWORNIKÓW................................ 51
4.1. Funkcje przetwarzania przetworników w postaci nieznormalizowanej .. 51
4.2. Funkcje przetwarzania przetworników w postaci znormalizowanej ....... 55
4.2.1. Funkcja przetwarzania przetwornika przelotowego
jednocewkowego .......................................................................... 55
4.2.2. Funkcja przetwarzania przetwornika przelotowego
dwucewkowego ............................................................................ 56
4
4.2.3. Funkcja przetwarzania przetwornika z uzwojeniem
na drążku izolacyjnym .................................................................. 57
4.2.4. Funkcja przetwarzania przetwornika zanurzeniowego ................. 59
5. WYNIKI OBLICZEŃ NUMERYCZNYCH .................................................. 61
5.1. Przetwornik przepływowy jednocewkowy.............................................. 61
5.2. Przetwornik przepływowy dwucewkowy................................................ 66
5.3. Przetwornik zanurzeniowy z uzwojeniem na drążku izolacyjnym ......... 76
5.4. Przetwornik zanurzeniowy prosty .......................................................... 80
6. ANALIZA METROLOGICZNA PRZETWORNIKÓW
INDUKCYJNOŚCIOWYCH ......................................................................... 85
6.1. Analiza czułości przetworników.............................................................. 86
6.2. Niepewność pomiaru konduktywności w przetwornikach
indukcyjnościowych............................................................................... 105
6.3. Sprzężenia pojemnościowe w przetwornikach indukcyjnościowych...... 112
7. SPOSOBY REALIZACJI POMIARÓW KONDUKTYWNOŚCI
ZA POMOCĄ PRZETWORNIKÓW INDUKCYJNOŚCIOWYCH ............ 115
7.1. Niektóre właściwości metrologiczne wynikające z opracowanych
modeli, przedstawione na przykładzie przetwornika
indukcyjnościowego o układzie dwucewkowym .................................... 118
7.2. Analiza pracy przetwornika w układzie pomiarowym opartym
na metodzie różnicowej ........................................................................... 126
7.3. Weryfikacja doświadczalna niektórych otrzymanych modeli
matematycznych przetworników indukcyjnościowych........................... 132
7.4. Uwagi praktyczne wynikające z przeprowadzonej analizy
dla konstruktorów aparatury konduktometrycznej .................................. 148
8. PODSUMOWANIE........................................................................................ 153
LITERATURA .................................................................................................. 159
STRESZCZENIA .............................................................................................. 168