1.2. Измерение параметров и построение характеристик переменного магнитного поля

Для измерения напряженности и градиента напряженности переменного магнитного поля и построения их временных зависимостей применяется прибор Ф-205.38 (Прибор магнитоизмерительный феррозондовый комбинированный Ф-205.38: Руководство по эксплуатации МКИЯ.427633.001-38 РЭ / ООО «Микроакустика». Екатеринбург, 2001), описание и технические характеристики которого приведены в работе [6, ч. 3, подразд. 10.1].

Включение прибора Ф-205.38 в состояние измерения характеристик переменного магнитного поля осуществляется кнопкой «=/~», при этом индицируется символ «~» (позиция 11 дисплея).

Работа прибора Ф-205.38 основана на переключении его узловых состояний, в каждом из которых выполняется одна операция. Порядок переключения состояний прибора и связь их с массивом данных отображены на карте переходов, приведенной на рис. 1.5.

К

Рис. 1.5. Схема переключений между узловыми состояниями и массивом данных: 1 – справка; 2 – текущие дата и время; 3 – готовность к вводу технологической информации; 4 – массив; 5 – готовность к передаче информации на компьютер;

6 – готовность к тестированию памяти

нопкой «Режим +» прибор устанавливается в состояние «Массив» (см. рис. 1.5) (параметры и сохраненные данные будут соответствовать предыдущему измерению).

Для определения параметров переменного магнитного поля – напряженности (частота, максимальное значение и др.) и градиента напряженности (средняя частота, максимальное значение и др.) – прибор кнопкой «Измерит.» включается в режим работы «измерение переменного поля» или «измерение градиента переменного поля» соответственно.

В

Рис. 1.6. Вид экрана дисплея в состоянии «Измерение переменного поля»

ид экрана дисплея с отображением информации в состоянии «Измерение переменного поля» приведен на рис. 1.6. Информация об измеренной величине представлена в нижней строке дисплея: измеряется переменное поле частотой 50 Гц (позиции 7 – 9 второй строки) и амплитудой напряженности 2020 А/м (позиции 13 – 16 второй строки). Период дискретизации для записи установлен 0,25 мс (позиции 1 – 3 второй строки).

В первой строке дисплея представлены параметры режима измерения прибора:

символы «П < 3000» (позиции 1 – 6) информируют о том, что прибор выполняет измерение поля по шкале с пределом 3000 А/м (феррозондовый преобразователь (ФП) МПФ 9405.30-02);

символы «030», А/м, (позиции 8 – 10) показывают установленное значение порога, при превышении которого в режиме записи переменного поля начнется запоминание измеренных значений поля;

символ «~» (позиция 11) информирует о том, что прибор находится в режиме измерения переменных полей;

цифры (позиции 11 – 16) показывают текущее время.

В состоянии «Измерение переменного поля» прибор Ф-205.38 последовательно автоматически выполняет следующие операции:

запоминание в памяти прибора 4000 последовательно измеренных с шагом 0,25 мс значений напряженности контролируемого поля (этот процесс длится 1 с (4000 × 0,25 мс), при этом в позиции 14 первой строки дисплея вместо символа «:» будет высвечиваться символ «*»), и анализ запомненных значений (символ «*» при этом заменяется на символ «А»);

высвечивание результатов измерений и анализа – текущих значений амп-литуды и частоты (мигающий символ «:»), это состояние длится около секунды, и затем процесс автоматически повторяется.

Таким образом, информация об измерении напряженности магнитного поля предоставляется с периодичностью примерно в 3 с. если нажать кнопку «Запись», то прибор переходит в состояние ожидания значения измеряемого параметра магнитного поля, превышающего установленное значение порога. Состояние ожидания индицируется символом «*» и длится примерно 5 с. Если текущее значение напряженности магнитного поля не превысило значения порога, то записи в память прибора не происходит и прибор автоматически возвращается в состояние «Измерение переменного поля» (режим измерения напряженности магнитного поля с периодичностью в 3 с).

Если текущее значение напряженности поля превысило значение установленного порога, то начинается автоматическое запоминание последовательно измеренных 4000 значений параметра с дискретным шагом, значение которого высвечивается в левом углу дисплея. Кнопкой « Дискр. » можно выбрать шаг измерения контролируемого параметра из следующего ряда: 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 32. При этом процесс измерения (высвечивается символ «*») будет длиться от 1 с (0,25 мс × 4000) до 4 мин (32 мс × 4000).

По окончании процесса записи дискретных измеренных значений текущего параметра на экране дисплея кратковременно высвечивается символ «А» (анализ), а затем – символ «Z», при этом 4000 значений сохраняются в памяти прибора до вывода накопленной информации в компьютер, после чего можно производить следующую запись. Если информация не записывается в компьютер, то для осуществления следующей записи в память прибора необходимо ее протестировать.

Изменение порога осуществляется нажатием кнопки « » или « ». При каждом нажатии кнопки значение порога изменяется примерно на 3 %.

Выбор диапазона измерения напряженности магнитного поля производится с помощью кнопки «Шкала», значение диапазона отражается сообщением на экране дисплея «П < 3000», если измеряемая напряженность магнитного поля не более 3000 А/м, или «П20000» – при напряженности до 20000 А/м. при измерении параметров магнитного поля необходимо следить за тем, чтобы надпись о выбранной шкале соответствовала подключенному феррозондовому преобразователю. При смене преобразователя питание прибора необходимо выключать.

Для переключения прибора в режим «Измерение градиента переменного поля» с помощью ФП-градиентометра необходимо использовать кнопку «Измерит.». Возврат в состояние «Измерение напряженности переменного поля» осуществляется этой же кнопкой «Измерит.».

П

Рис. 1.7. Вид экрана дисплея в состоянии «Измерение

градиента переменного поля»

ри измерении градиента напряженности переменного магнитного поля на экране дисплея прибора появляется сообщение, представленное на рис. 1.7, где

символы «2020», А/м², (позиции 1 – 6) первой строки дисплея показывают значение измеренного градиента напряженности переменного магнитного поля;

символы «180», А/м², (позиции 8 – 10) первой строки представляют информацию о пороговом значении градиента напряженности магнитного поля, которое используется в процессе записи текущих значений градиента напряженности в память прибора (аналогично процессу записи значений напряженности магнитного поля). Младший разряд порогового значения градиента напряженности магнитного поля всегда равен 10 А/м²;

символы «Г000» (позиции 13 – 16) второй строки дисплея сообщают о том, что необходимо подключить преобразователь-градиентометр;

символы в позициях 12 – 16 первой строки и позициях 1 – 3, 7 – 9, 11 второй строки несут информацию, аналогичную информации на экране дисплея в режиме «Измерение переменного поля» (см. рис. 1.6).

При записи характеристик переменного магнитного поля используется вся память прибора – 4000 точек, которые при передаче на компьютер и обработке с применением пакета программ РМД-1 (Пакет прикладных программ РМД-1. Руководство по эксплуатации / ООО «Микроакустика». Екатеринбург, 2004. 30 с.) будут представлены в виде графика: по оси y – напряженность (градиент напряженности) магнитного поля, по оси x – текущее время. Например, при выбранном шаге дискретизации 0,25 мс (см. рис. 1.6) для напряженности магнитного поля, изменяющейся с частотой 50 Гц, в памяти прибора Ф-205.38 будет записано 50 периодов ее колебаний.