Феррозондовый магнитометр

Авторы патента:

G01R33/02 - измерение направления или напряженности магнитных полей или магнитных потоков (G01R 33/20 имеет преимущество; измерение направления или напряженности магнитного поля земли для целей навигации или съемки G01C; для разведки, для измерения магнитного поля земли G01V 3/00)

Изобретение предназначено для измерения напряженности средних и сильных магнитных полей. Феррозондовый магнитометр (ФЗМ)чсодержит генератор 1 тактовых импульсов, программный блок 2, формирователь 3 импульсов , нагруженный обмоткой возбуждения феррозонда 4, анализатор 5 сигнала , запоминающий блок 6, блок 7 цифровой индикации. ФЗМ имеет увеличенный диапазон измерений магнитного поля в области сильных полей путем организации работы формирователя токов возбуждения феррозонда по методу последовательного приближения в импульсном режиме. 3 ил. с $ (Л 00 со СХ) О5 фи.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15ц 4 G 01 R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4086870/24-21 (22) 09.07.86 (46) 23.05.88. Бюп, М 19 (71) Физико-технический институт со специальным конструкторским бюро и опытным производством Уральского научного центра АН СССР (72) Е.А.Махонин и Ф.Ф.Фаткуллин (53) 621. 317. 44 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 742837, кл. С 01 R 33/02, 1980.

Семенов Н.М., Яковлев Н.И. Цифровые ферроэондовые магнитометры.

Л.: Энергоатомиздат, 1978, с.121-126.

„„SU„„1397861 А1 (54) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ МАГНИТОМЕТР (57) Изобретение предназначено для измерения напряженности средних и сильных магнитных полей. Феррозондовый магнитометр (ФЗМ) содержит генератор 1 тактовых импульсов, программный блок 2, формирователь 3 импульсов, нагруженный обмоткой возбуждения феррозонда 4, анализатор 5 сигнала, запоминающий блок 6, блок 7 цифровой индикации. ФЗМ имеет увеличенный диапазон измерений магнитного поля в области сильных полей путем организации работы формирователя токов возбуждения феррозоида по методу последовательного приближения в им- с ф пульсном режиме. 3 ил.

1397861

Изобретение относится к технике измерения параметров магнитного поля и предназначено для измерения напряженности средних и сильных магнит5 ных полей.

Цель изобретения вЂ” увеличение диапазона измерений магнитного поля в область сильных полей путем органиэации работы формирователя токов воз- !0 буждения феррозонда по методу последовательного приближения в импульсном режиме.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 вЂ” вариант выполнения блоков устройства; на фиг.3временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 прямоугольных тактовых им- 20 пульсов, подключенный к программному блоку 2, выход которого соединен с входом формирователя 3 импульсов возбуждения, нагруженного обмоткой возбуждения ферроэонда 4. Выходная об- 25 мотка феррозонда 4 подключена к входу анализатора 5 сигнала, выход которого соединен через запоминающий блок

Ь с информационным входом программного блока, управляющего также работой блока 7 цифровой индикации.

Программный блок 2 управления содержит (фиг. 2) регистр 8 последовательного приближения, информационный и тактовый входы которого соединены с соответствующими входами программного блока 2, тактируемые ключи 9, соединяющие выходы регистра 8 с выходами программного блока, а также счетчик 10 тактовых импульсов, опре- 40 деляющий длительность периода индикации величины измеренного поля.

Формирователь 3 импульсов возбуждения состоит иэ цифроаналогового преобразователя 11 и транзисторного усилителя 12 тока, способного генерировать короткие мощные импульсы тока.

Нагрузкой формирователя является обмотка возбуждения ферроэонда. Анализатор 5 сигнала служит для обработки 50 сигналов с выходной обмотки зонда и содержит стробируемую систему разнсполярных компараторов и схему индикации знака измеряемого поля.

Запоминающий блок 6, включенный в цель обратной связи между выходом анализатора и информационным входом программного блока, обеспечивает воэможность импульсного режима работы регистра 8 последовательного приближения и выполнен на триггере.

Устройство работает следующим образом.

Под воздействием тактовых импульсов генератора 1 (фиг. 1) регистр 8 последовательного приближения программного блока 2 последовательно вырабатывает серию из N двоичных числовых кодов (где М вЂ” разрядность двоичного числа, соответствующего величине измеряемого поля).

Последовательность из N кодов поступает через тактируемые ключи 9 программного блока 2 на вход формирователя 3 импульсов тока возбуждения. С выхода формирователя в возбуждающую обмотку ферроэонда поступают импульсы тока, длительность которых соответствует (фиг. 3) длительности тактовых импульсов, а амплитуда каждого из них определяется соответствующим по времени кодом формирователя 3 импульсов возбуждения.

В зависимости от величины измеряемого поля зти импульсы тока вызывают или не вызывают перемагничивание сердечников феррозонда 4. Наличие или отсутствие перемагничивания регистрируется системой разнополярных компараторов анализатора 5 сигналов, подключенного к выходной обмотке феррозонда 4, 1

Информация о наличии или отсутствии перемагничивания сердечников под воздействием (N-1)-го импульса тока записывается с выхода анализатора 5 сигналов в запоминающий блок 6 и с поступлением следующего N-го тактового импульса переписывается с выхода запоминающего блока 6 через информационный вход программного блока 2 в соответствующий разряд регистра 8 последовательного приближения, участвуя таким образом в формировании амплитуды N-го импульса тока на выходе

)ормирователя, Амплитуда каждого последующего импульса тока в последовательности N такова, что в устройстве проводитс;я поразрядное уравновешивание опорного (компенсирующего) поля с измеряемым по методу последовательного приближения (т.е. величина измеряемого поля

Н последовательно сравнивается с з 139

1/2, 1/4, 1/8 и т.д. от его возможного максимального значения П „„, ).

Последний импульс тока в серии N создает в объеме феррозонда 4 компенсирующее поле, соответствующее по величине измеряемому и противоположное ему по направлению.

На этом периоде измерение Т, (фиг. 3) заканчивается и программный блок формирует сигнал разрешения индикации кода, записанного в процессе преобразования в регистр 8 последовательного приближения. Счетчик 10 тактовых импульсов в программном блоке 2 отрабатывает время индикации Т, а затем производится следующий цикл измерения и т.д.

7861

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Ферроэондовый магнитометр, содержащий феррозонд, генератор тактовых импульсов, блок цифровой индикации, отличающийся тем, что, сцелью расширения диапазона измерений в область сильных полей, дополнитель10 но введены программный блок, формирователь импульсов, анализатор сигнала и запоминающий блок, причем генератор тактовых импульсов через программный блок и формирователь импуль15 сов присоединен к обмотке возбуждения феррозонда, сигнальная обмотка которого через анализатор сигнала, запоминающий блок подключен к второму входу программного блока, выход которого .

20 соединен с блоком цифровой индикации.

Фиг.2

1397861

tL такт

Инок

Цн-, - о

Н наксг

Able

Составитель В.Шульгин

Редактор С.Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Заказ 2267/45 Тирик 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Пройзводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано при исследовании постоянных магнитных полей большой протяженности, например, в элементе электрофизической аппаратуры

Способ измерения напряженности магнитного поля в ферромагнитном материале // 1394184

Мера магнитной индукции // 1394183

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для воспроизведения малых значений магнитной индукции

Цифровой измеритель магнитной индукции // 1390584

Изобретение относится к магнитным измерениям

Устройство для регистрации магнитных полей рассеяния // 1390583

Изобретение относится к дефектометрии и может быть использовано для регистрации магнитных полей рассеяния

Устройство для измерения амплитуды индукции импульсов магнитного поля // 1386949

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения амплитуды индукции импульсных магнитных полей в соленоидах с малым внутренним ди .аметром

Способ определения содержания магнитного железа железных руд в стенках горных выработок // 1383207

Изобретение относится к анализу материалов злектромагнитньтми методами и может быть использовано при определении содержания магнитного железа в стенках горных вьфаботок

Магнитно-инерциальный измеритель // 1379755

Устройство для измерения магнитного поля // 1376755

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при построении высокочувствительных навигационных и геофизических феррозондовых магнитометров

Способ определения местоположения на плоскости объекта, обладающего магнитным моментом // 1372261

Изобретение относится к области измерительной техники

Магнитометр // 2100819

Изобретение относится к магнитометрам и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля и вектора магнитной индукции в науке, промышленности, медицине

Феррозондовый магнитометр // 2103703

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения параметров магнитного поля на основе феррозондов

Устройство для измерения магнитных полей // 2118831

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым бортовым навигационным магнитометрам

Устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта (его варианты) // 2119171

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения положения объекта в системах управления

Магнитометр (варианты) // 2124736

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магниторазведке для поиска полезных ископаемых, в навигации для определения координат судна, в аварийно-спасательных работах, например, для определения местоположения намагниченных тел, в частности затонувших судов, самолетов и т.д

Устройство для измерения магнитных полей // 2124737

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым магнитометрам, предназначенным для измерения компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли (МПЗ)

Магнитометрическое устройство для определения углового положения тела (его варианты) // 2130619

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для создания средств измерения угловых величин в автоматических схемах управления, в геомагнитной навигации, в прецизионном машиностроении и приборостроении и т.д

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза // 2132638

Устройство для локализации инородного ферромагнитного тела в тканях и органах человека // 2132639

Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии и предназначено для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей человека, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела при малотравматичных операциях // 2132640