Трехкомпонентная мера магнитной индукции

 

Изобретение относится к области измерения магнитных полей. Цель изобретения - снижение трудоемкости при эксплуатации и изготовлении. Трехкомпонентная мера содержит шесть одинаковых по геометрии и по намотке панелей , каждая из которых состоит из правильной четырехгранной пирамиды 2, четырех одинаков151х тетраэдров 3, ортогональные обмотки, обмотку 6 из квадратных витков, обмотки 7 и 8 на боковых гранях перпендикулярно ребрам основания, сосредоточенную обмотку 9, каждьй тетраэдр несет на себе две одинаковые обмотки с постоянным шагом и витками. Вьтолнение меры из шести одинаковых по геометрии и намотке панелей, каркас каждой из которыхо состоит из правильной четырехгранной пирамиды и четырех одинаковых тетраэдров , позволяет снизить трудоемкость при изготовлении и эксплуатации. 1 3.п. ф-лы, 7 ил. ш (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (10 (511 4 G 01 R 33/02

I

1

ll !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4265092/24-21 (22) 18.06.87 (46) 15.0).89. Бюл. Ф 2 (71) Ленинградский институт водного транспорта (72) А.О.Дитман и В.И. Мигачев (53) 621.317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1354143, кл. G 01 R 33/02, 1986, (54) ТРЕХКОМПОНЕНТНАЯ МЕРА МАГНИТНОЙ

ИНДУКЦИИ (57) Изобретение относится к области измерения магнитных полей. Цель изобретения — снижение трудоемкости при эксплуатации и изготовлении. Трехкомпонентная мера содержит шесть одинаковых по геометрии и по намотке панелей, каждая из которых состоит из правильной четырехгранной пирамиды 2, четырех одинаковых тетраэдров 3, ортогональные обмотки, обмотку 6 из квадратных витков, обмотки 7 и 8 на боковых гранях перпендикулярно ребрам основания, сосредоточенную обмотку 9, каждый тетраэдр несет на себе две одинаковые обмотки с постоянным шагом и витками. Выполнение меры из шести одинаковых по геометрии и намотке панелей, каркас каждой иэ которыхо состоит из правильной четырехгранной пирамиды и четырех одинаковых тетраэдров, позволяет снизить трудоемкость при изготовлении и эксплуатации.

1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1451626

Изобретение относится к технике измерений магнитных полей и может быть использовано для создания высокооднородного трехкомпонентного магS нитного поля и измерения магнитного момента источника магнитного поля.

Цель изобретения — снижение трудоемкости при эксплуатации и изготов" ленни. 10

На фиг.1 показан каркас, общий вид; на фиг.2а-- первый типовой элемент панели пирамиды, аксонометрия; на фиг.2б — пирамида, вид снизу; на фиг.3 — второй типовой элемент пане- 15 ли - тетраэдр в аксонометрической проекции.

На фиг.4 показаны соединенные последовательно обмотки, создающие одну из трех составляющих (например, Е-со- 20 ставляющую) индукции магнитного поля и расположенные на разных элементах (для наглядности элементы панелей раздвинуты и показано согласованное направление тока в витках; широкими 25 линиями выделены сосредоточенные обмотки и технологические части витков основной обмотки, охватывающей рабочий объем); на фиг ° 5 — распределение магнитного потока в рабочем объеме 30 меры и обратных каналах — одной из трех составляющих (например, Z-составляющей), сечение через центр устройства перпендикулярно оси Х (магнитный поток через квадрат сечения рабочего объема равен сумме магнитных потоков через четыре треугольника сечения обратного канала); на фиг.6 — укладка витков обмотки с квадратными витками с учетом бифи- 40 лярных ее частей и компенсирующей обмотки; на фиг.7 — укладка витков трех обмоток на одной панели (криволинейными линиями соединены точки, спаиваемые при намотке и сборке па- 45 нели; числа витков М = 14, Б, = 10, >q = 2). !

Трехкомпонентная мера содержит шесть одинаковых по геометрии и по намотке панелей 1, соединяемых шести«50 жильным кабелем. Каждая из панелей состоит из одной правильной четырехгранной пирамиды 2 и четырех одинаковых тетраэдров 3. Каждая иэ пирамид несет на себе шесть плоских обмоток с постоянным шагом: две ортогональные обмотки 4 и 5 на основании пирамиды с витками, параллельными ребрам оса

Н = Н

Подставляя в (1), I

h о а

Н (1+ — ) 0 2Ь получают

I 2Ь

Н a+2b (3) Шаг соленоида обмотки обратного канала

I 2Ь

Н а

Однородное поле Н в элементе 3

5 (см.фиг.4) связано с полем Н, в рабочем объеме соотношением а

Н =Н

3 о 2Ь (4) нования, одна обмотка 6 иэ квадратных витков на боковых гранях парал1 лельно основанию пирамиды, две обмотки 7 и 8 на боковых гранях перпендикулярно ребрам основания, и сосредоточенная обмотка 9 по контуру основания пирамиды для компенсации технологических частей обмоток 4 и 5 на других панелях.

Каждый тетраэдр несет на себе две одинаковые обмотки 10 и 11 с постоянным шагом и витками, ортогональные плоскости симметрии тетраэдра. При изготовлении панели 1 все обмотки, относящиеся к одной координатной составляющей, соединены последовательно и выведены на угол панели в шестижильный кабель. При сборке меры из панелей 1 кабели от панелей коммутируют по координатным составляющим и мера готова к работе.

Геометрия системы задается двумя величинами (фиг ° 5): стороной куба рабочего объема а и высотой пирамиды в полный габаритный размер системы а + 2Ъ.

Шаг соленоида основной обмотки 4 определяется заданным полем Но в рабочем объеме и однородным полем Н в обратном канале через вертикальные треугольные призмы (фиг.4)

I a

h (1)

Н+Í No где Я - число витков на основании пирамиды 2; ток в одном витке.

Величина однородного поля Н, в обратном канале определяется из равенства потоков вектора Н (фиг.5} в рабочем объеме и обратном канале

Н вЂ” = Н а ab

4 2 (2) )45)6 и, следовательно, (5) 26

4 ект вносится в рабочий объем, панель закрывается, снимаются показания веберметра.

Шаг обмотки 6 из квадратных витков

5 на боковой поверхности пирамиды 2 по плоскости боковой грани

I 2Ъ

h (6) и Н 2 а +4Ь

Формулы (3) и (6) определяют геометрию обмотки на всех поверхностях.

При заданных величинах Н, выбор величин Х и Ь позволяет обеспечить размещение целого числа витков на ос- 15 новных поверхностях а Но а (a+2b)

ho I 2b а+2Ь Но а(а+2Ь)

Я m m iс.mN л h I 2b o а Но а

0 е 33

h I 2b (7) (8) Число ки 9 !

Я

9 2 витков корректирующей обмот"

25 (9) (я-я ) =—

Но а

0 л! I 2

Поле в рабочем объеме полностью определяется числом 0:.

Устройство при измерении магнитной 30 индукции работает следующим образом.

Одна из обмоток подключается к источнику питания, открывается одна из панелей, вносится объем, панель закрывается и производятся измерения.

При необходимости подключают источник, питания к другим обмоткам устройства.

Панель открывается, объект вынимается.

При измерении магнитного момента 40 источника переменного поля устройство работает следующим образом.

Открывается одна из панелей, вносится объект, закрывается панель, обмотки устройства поочередно через 45 усилитель подключаются к вольтметру, который показывает соответствующие составляющие длительного магнитного момента.

При измерении момента источника 5О постоянного магнитного поля, устройство работает следующим образом.

При закрытой панели включается веберметр, подключенный к устройству, открывается входная панель, объФормула изобретения где 1

Н о ток в витках; напряженность поля в рабочем объеме; сторона куба рабочего объема; толщина обратного канала.

l. Трехкомпонентная мера магнитной индукции, выполненная в виде замкнутого блока нз панелей и содержащая три взаимно ортогональные обмотки на каркасе, каждая из которых состоит из последовательно соединенных соленоидов с постоянным шагом, намотки, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости при изготовлении и эксплуатации, мера выполнена из шести одинаковых по геометрии и намотке панелей, каркас каждой из которых состоит из правильной четырехгранной пирамиды и четырех одинаковых тетраэдров. На каждой панели на правильной четырехгранной пирамиде размещены шесть плоских обмоток с постоянным шагом, иэ которых две ортогональные обмотки уложены на основании пирамиды с витками, параллельными ребрам основания, одна обмотка из квадратных витков на боковых гранях пирамиды, и две обмотки на боковых гранях перпендикулярно ребрам основания, а также одна сосредоточенная обмотка по контуру основания, каждый тетраэдр несет на себе две одинаковые обмотки с постоянным шагом, ортогональные плоскости симметрии тетраэдра, причем все обмотки панели, относящиеся к одной координатной составляющей, соединены последовательно и выведены на угол панели, 2. Трехкомпонентная мера по и ° 1, отличающаяся тем, что шаги обмоток на основании пирамиды

h и боковых гранях hi определяются из соотношения

1 2Ь I 2Ь

h h !

О Но a+2b Но а

1 451 626

1451 626

)45)626

Составитель A.Äèâååâ

Редактор Л.Пчолинская Техред А.Кравчук Корректор М, Иаксимншинец

Заказ 7076/44 Тираж 7)) Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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