Устройство для экранирования магнитных полей

 

Изобретение относится к измерительной тезшшсе и может быть использовано , например, для 3aiiQiTH мер магнитной индукции от воздействий внешнего магнитного поля Земли. Цель изобретения - повышение стабильности магнитного поля. Проводящие оболочки 4, 6 и 8 расположены внутри, а проводящие оболочки 5, 7 и 9, разрезанные вдоль образующей, расположены снаружи соответствукицих ферромагнитных оболочек 1,2 и 3. При этом все оболочки расположены соосно. Токопроводящие шинЫ 13 оболочек 4, 6 и 8 размещены на их торцах с злектрическим контактом по всему периметру. Токопроводящие шины 14 оболочек 5, 7 и 9 расположены на противоположных краях разреза с электрическим контактом по всей длине этих оболочек. Токопроводящие шины 13 и 14 соединены с источником размагничившощего поля. В описании дана формула для определения оптимального расстояния меящу концами каждой внутренней ферромагнитной оболочки и соседней наружной . 1 з,п. ф-лы, 2 ил. т 2 ю СП о N9 ОО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1215023 А ш 4 G 01 М 33/02

1 б,г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ф .! оt н aBTQPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф магнитного поля. Проводящие оболочки

4, 6 и 8 расположены внутри, а проводящие оболочки 5, 7 и 9, paspeзанные вдоль образующей, расположены снаружи соответствующих ферромагнитных оболочек 1,2 и 3 При этом все оболочки расположены соосно. Токопроводящие шины 13 оболочек 4, 6 и 8 размещены на их торцах с электрическим контактом по всему периметру. Токопроводящие шины 14 оболочек 5, 7 и 9 расположены на противоположных краях разреза с электрическим контактом по всей длине этих оболочек. Токопроводящие шины 13 и 14 соединены с источником размагничивающего поля.

В описании дана формула для определения оптимального расстояния между концами каждой внутренней ферромагнитной оболочки и соседней наружной. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (21) 3728262/24-21 ,(22) 13.04.84

i(46) 28.02.86. Бюл. 0 8 (72) Ю.В. Афанасьев, В.Н. Горобей,,В.П. Порфиров и В.И. Шеремет (53) 621.317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 601845, кл. С 01 R 33/12, 1978.

Шеремет В.И.-, Бондаренко С.И., Виноградов С.С. Экранирование изменяющихся магнитных полей. - Физика конденсированного сЬстояйия, вып. ХХ1Х 1973, с. 96-113. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКРАНИРОВАНИЯ

МАГНИТНЫХ ПОПЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть иснользовано, например, для защиты мер магнитной индукции от воздействия внешнего магнитного поля Земли. Цель изобретения — повышение стабильности

I ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

1215023

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для защиты мер магнитной индукции от воздействия внешнего магнитного поля Земли, его вариаций 5 и промышленных магнитных помех, а также для создания рабочего объема с малым значением индукции магнитного поля, необходимого для настройки, испытания и оценки основных метрологических параметров магнитоизмерительной аппаратуры (порог чувствительности, "смещенный нуль", уровень шумов и др.) .

Цель изобретения — повышение 15 стабильности магнитного поля за счет того, что устройство для экранирования магнитных полей, содержащее ферромагнитный экран, состоящий иэ соосно расположенных с воздушным зазором ферромагнитных оболочек„и источник размагничивающего тока, снабжено немагнитными 2h проводящими оболочками, при этом все внутренние по отношению к соответствующим ферромагнитным оболочкам проводящие оболочки выполнены в виде цилиндров, токопроводящие шины которых расположены на их торцах, а наружные по отношению к соответствующим ферромагнитным обо- 30 лочкам проводящие оболочки выполнены в виде цилиндров, разрезанных вдоль образующих, их-токопроводящие шины расположены на противоположных краях щели, источник размагничивающего тока соединен с токопроводящими шинами, а проводящие оболочки расположены.соосно с ферромагнитами. Кроме того, цель достигается тем,что каждая внутренняя ферромагнитная оболочка 40 выполнена короче соседней наружной ферромагнитной оболочки на величину, выбираемую из соотношения bjy > 0,22»

» К. ta (1+ — — — ), где Ь вЂ” разница

8 dN»

73 между длинами наружной и внутренней ферромагнитных оболочек, 3) — диаметр наружной оболочки, d — толщина стенки наружной оболочки, и - коэффициент размагничивания наружной оболочки, К вЂ” постоянный коэффициент, рав" ный двум для оболочек с открытыми концами и равный единице для оболочек с дном.

На фиг. 1 схематически изображено. . предлагаемое устройство," на фиг. 2вид А на фиг. 1.

Устройство состоит из ферромагнитного экрана, содержащего три ферромагнитные оболочки 1 -3, изготовленные, например, из пермаллоя 8 1НИЛ, шесть проводящих оболочек 4-9 из высокопроводящего немагнитного ма-! териала, например меди, и источника

10 размагничивающего тока, состоящего из генератора 11 напряжения и автотрансформатора 12. Из шести проводящих оболочек три (4,6 и 8) расположены внутри, а другие три проводящие оболочки 5, 7 и 9, разрезанные вдоль образующей, расположены снаружи соответствующих ферромагнитных оболочек 1, 2 и 3. При этом все ферромагнитные оболочки 1-3 и проводящие оболочки 4-9 расположены соосно. Токопроводящие шины 13 внутренних оболочек 4,6 и 8, изготовленные, например, из толстой медной полосы, расположены на торцах оболочек с электрическим контактом по всему периметру торца, а токопроводящие шины 14 наружных проводящих оболочек 5,7 и 9 расположены на противоположных краях щели с электрическим контактом на всей длине этих оболочек. Указанные токопроводящие шины 13 и 14 соединены проводами с источником 10 размагничивающего тока. ,устройство для экранирования магнитных полей работает следующим образом.

Ферромагнитный экран находится под воздействием магнитных полей

Земли, промышленных установок и электрифицированного транспорта. Благодаря выбору определенного количества ферромагнитных 1-3 и проводящих 4-9 оболочек, высокой магнитной проницаемости ферромагнитных оболочек 1-3, высокой проводимости и немагнитности проводящих оболочек 4-9, определенного соотношения между длиной 1 и диаметром В (4/3) ферромагнитных 1-3 и проводящих 4-9 оболочек и толщиной их стенки внешние постоянные и переменные магнитные поля ослаблены по трем ортогональяым направлениям Х, 9, 2 ферромагнитными 1-3 и проводящими 4-9 оболочками, так что в центральной области экрана индукция магнитного поля определяется остаточным магнитным полем, связанным с ферромагнитными оболочками 1"3.

В центральную область экранируемого объема экрана помещают, нарядок по сравнению с известным.

Формула изобретения

1. Устройство для экранирования магнитных полей, включающее ферромагнитный экран, содержащий h соосных ферромагнитных оболочек, и источник размагничивающего. тока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности магнитного поля,в него введено 2 цилиндрических проводящих оболочек с токопроводящими шинами, расположенными коаксиально с ферромагнитными оболочками, причем внутри и снаружи каждой ферромагнитной оболочки соответственно размещены внутренняя и наружная цилиндрические проводящие оболочки, при этом токопровадящие шины расположены на торцах внутренней цилиндрической проводящей оболочки, а на наружных цилиндрических проводящих оболочках выполнены разрезы вдоль образующей и токопроводящие шины расположены по обе тороны от разреза.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оптимальное расстояние между концами каждой внутренней ферромагнитной оболочки и соседней наружной выбирается Hs соотношения

b>D(o2Т К Гл(1+ И ).

119

Ф где Р— диаметр наружной ферромагнитной оболочки, С1 — толщина стенки наружной ферромагнитной оболочки;

1 — коэффициент размагничивания наружной ферромагнитной оболочки;

К постоянный коэффицие нт ° рав» ный двум для оболочек с открытыми концами и равный единице для оболочек с дном

1 И вЂ” относительная магнитная проницаемость.

3 1215023 пРимеР, феррозондовый преобразователь и производят измерение отклонения нулевого уровня магнитометра во времени. Значение индукции остаточного поля экрана в значительной мере зависит от предыстории материала ферромагнитных оболочек 1-3, кроме того, с течением времени под действием внешних магнитных полей и магнитных полей первичных преобразова- fp телей, помещаемых в экран, происходит намагничивание ферромагнитных слоев 1-3, за счет чего остаточное магнитное поле экрана увеличивается. Эти ферромагнитные оболочки, начиная с наружной 3 и кончая внутренней 1, размагничивают. пропусканием переменного тока с амплитудой, уменьшающейся.в течение, например

200-300 с, от максимального значения до нуля, по проводящим оболочкам со,ответственно 9 и 8, 7 и 6, 5 и 4 от источника 10 размагничивающего тока через токопроводящие шины 13 и

14, расположенные на торцах оболочек

4,6 и 8 и противоположнык краях щелей оболочек 5,7 и 9, что обеспечивает однородное распределение размагничивающего тока по проводящим оболочкам 4-9..Благодаря высокой элек30 трической проводимости и низкой индуктивности проводящих оболочек 4-9, следовательно, малых активного и индуктивного реактивного сопротивлений этих оболочек амплитуды переменных размагничивающих токов достигают большого значения, что проияходит при малых значениях напряжения на выходе автотрансформатора 12.

Вследствие этого амплитуды индукции размагничивающих переменных полей лег40 ко достигают значений, превышающих значения индукции технического насыщения материала ферромагнитных оболочек 1-3, при этом каждая ферромагнитная оболочка размагничивается как в

45 продольном, так и в поперечном направлениях. В результате значение ,остаточного магнитного поля в пред,лагаемом устройстве снижается на по121S023

Фц82

/52, г.Уагород, ул.Проектная, 4