Способ обнаружения неоднородности магнитного поля и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технике обнаружения , предназначено для использования при поиске кабельных линий с током, утерянных трубопроводов, буров в геологических скважинах, для поиска намагниченных предметов в теле человека, для обнаружения скрытого оружия на контрольных пунктах. Цель изобретения - повышение точности. При проведении измерений выбирают четыре точки, расположенные на одной оси так, что крайние и средние точки расположены симметрично относительно центральной точки на оси. Измеряют векторы магнитной индукции в точках. Воспроизводят в крайних точках компенсационные векторы магнитной индукции. Судят о неоднородности магнитного поля по измеренным разностям проекции вектора магнитного поля на ось между крайними точками. Устройство для реализации способа содержит четыре магниточувствительных преобразователя, два блока вычитания, блок сложения, генератор переменной ЭДС, две градиентные обмотки, две дополнительные обмотки, жесткое немагнитное основание и регистрирующий прибор. Повышениз точности обнаружения неоднородности магнитного поля на фоне однородного магнитного поля и неоднородного магнитного поля помех, созданных наиболее удаленными источниками, обеспечивается использованием дополнительных и градиентных обмоток, воспроизводящих в точках измерения компенсационные векторы магнитной индукции. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 V 3/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4629469/25 (22) 02.01.89 (46) 30.06,91. Бюл. М 24 (72) Б.М.Смирнов (53) 550.83(088,8) (56) Патент С ША % 4068164, кл. 324-3, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 789949, кл. G 01 Ч 3/00, 1983. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике обнаружения, предназначено для использования при поиске кабельных линий с током, утерянных трубопроводов, буров в геологи. ческих скважинах, для поиска намагниченных предметов в теле человека, для обнаружения скрытого оружия на контрольных пунктах. Цель изобретения — повышение точности. При проведении измерений выбирают четыре точки, расположенные на одной оси так, что крайние и средние точки расположены симметрично относительно

Изобретение относится к технике обнаружения и предназначено для использования при поиске кабельных линий с током, утерянных трубопроводов, буров в геологических скважинах, для поиска намагниченных предметов в теле человека, для обнаружения скрытого оружия на контрольных пунктах.

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже изображена блок-схема устройства для реализации способа.

Устройство для реализации способа содержит четыре магниточувствительных преобразователя 1-4 с коаксиальными

„„ „„1659942 А1 центральной точки на оси. Измеряют векторы магнитной индукции в точках. Воспроизводят в крайних точках компенсационные векторы магнитной индукции. Судят.о неоднородности магнитного поля по измеренным разностям проекции вектора магнитного поля на ось между крайними точками, Устройство для реализации способа содержит четыре магниточувствительных преобразователя, два блока вычитания, блок сложения, генератор переменной

ЭДС, две градиентные обмотки, две дополнительные обмотки, жесткое немагнитное основание и регистрирующий прибор. Повышение точности обнаружения неоднородности магнитного поля на фоне однородного магнитного поля и неоднородного магнитного поля помех, созданных наиболее удаленными источниками, обеспечивается использованием дополнительных и градиентных обмоток, воспроизводящих в точках измерения компенсационные векторы магнитной индукции. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. магнитными осями, четыре усилителя-преобразователя 5 — 8, два блока 9, 10 вычитания, блок 11 сложения, генератор 12 переменной ЭДС, две градиентные обмотки

13 и 14, две дополнительные обмотки 15 и

16, жесткое немагнитное основание 17, регистрирующий прибор 18.

Способ реализуют следующим путем.

Выбирают четыре точки измерения А, С, D, Е, расположенные на одной оси так, что крайние точки А, Е и средние точки С, 0 расположены симметрично относительно центральной точки на оси. Измеряют векторы магнитной индукции ВА, Bc, BD, BE соответственно в точках А, С, О, Е. !659942

50

Воспроизводят в крайних точках А и Е компенсационные векторы магнитной индукции Врк и Век, определяемые по формулам;

В> к = — — К(ВС+ Bn) — —.;(Вс+ Во);

1 1

2 2

В!к = — K(Bc+ Bn) — -(Bc + Bn):

1 1 ! м, 1

К =-: — !А > «!cn, со 2 где !дE, !Са — расстояни между тачками А и

Е,Си О.

О неоднородности магнитного паля судят по измеренным разностям проекций вектора магнитного поля на ась между крайними точками А и Е.

Устройство для реализации способа работает следующим образом.

На первые входы магниточувствительных преобразователей 1 — 4 подается с генератора 12 переменной ЗДС возбуждающий сигнал. На выходе кажг!ого магниточувствительнаго преобразователя появляется ЭДС отарой гармоники, пропорциональная зна4 чению составляющей вектор- магнитной индукции, воздействующей на соответствующий преобразователь. Выходные сигналы преобразователей 1-4 усиливаются и детектируются в соответствующих усилителяхпреобразователях 5-8, а затем подаются на первые входы магниточувствительных преобразователей 1-4, обеспечивая отрицательную обратную связь по измеряемым саставляющим векторов магнитной индукцИи. Выходные сигналы усилителей-преобразователей 6 и 7 поступают на входы блока

9 вычитания и блока 11 сложения. С выхода блока 9 вычитания сигнал„пропорциональный измеряемой. пространственной производной магнитной индукции, созданной наиболее удаленными источниками магнитного поля помехи и магнитным полем близлежащего источника полезного сигнала, гоступает на градиентные обмотки 13 и 14, .г олностью компенсируя неоднородность магнитного поля от наиболее удаленного и частично компенсируя — от близлежащего источника магнитного погlll. Выходной сигнал блока 11 сложения, пропорциональный однородному магнитному палю, поступает на дополнительные обмотки 15 и 16, осущес,твляя компенсацию паля в магнитачувствительных преобразователях 1 и 4. Тем самым компенсирукзтся cGclàoëÿloùèå внешнега аднороднага магнитного поля в этих преобразователях.

Выходные сигналы усилителей-преобразователей 5 и 8, пропорциональные саставляющим векторов магнитной индукции, 5

30 созданной близлежащим источником магнитного поля, поступают на блок 10 вычитания, выходной сигнал которого, пропорциональный неоднородности магнитного поля близлежащего источника поля, поступает на регистрирующий прибор

1B.

Формула изобретения Способ обнаружения неоднородности магнитного поля, при котором выбираютчетыре точки измерения А, С. О, Е, расположенные на одной оси, измеряют в указанных точках разность проекций вектора магнитного поля на ось измерения, судят по измеренным разностям проекций о наличии неоднородности магнитного поля, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, выбирают местоположение четы- рех точек измерения так, что крайние точки

А, Е и средние точки С, D расположены симметрично относительно центральной точки на оси, измеряют векторы магнитной индукции Вд, Вс, Bn, BE соответственно в точках А, С, D, Е, воспроизводят в крайних точках А и Е компенсационные векторы магнитной индукции Вдк и В к, определяемые по формулам:

ВАК 2! (ВС Ва) — — (ВС+ВО)1

B« = — (Вс В0) — (Bc+ Bn);.

2 2 !

As, 1

К 2!Ае >w !со сп где IAE, Icn — расстояния между тачками А и

Е, С и 0 соответственно, а неоднородности магнитного поля судят по измеренным разностям проекций вектора магнитного поля.

2. Устройство для обнаружения неоднородности магнитного поля, содержащее первый, второй, третий и четвертый магниточувствител ьн ые и реоб разо ватели, помещенные на жестком немагнитном основании последовательно вдоль одной аси, первый, второй, третий, четвертый усилители-преобразователи, генератор переменной ЭДС, регистрирующий прибор, причем выходы магниточувствительных преобразователей соединены с первыми входами соответствующих усилителей-преобразователей, выход генератора переменной ЭДС соединен с вторыми входами усилителей-преобразователей и с вторыми входами магниточувствительных преобразователей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит первую и вторую градиентные обмотки, первую и вторую дополнительные обмотки, первый и второй блоки вычитания, блок сложения, при этом первая градиент1659942

Составитель В.Попадько

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Демчик

Редактор Б.Федотов

Заказ 1844 Тираж 343 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ная и первая дополнительная обмотки расположены на первом магниточувствительном преобразователе, а вторая градиентная и вторая дополнительная обмотки-на четвертом магниточувствительном преобразователе, вторые выходы усилителей-преобразователей соединены с первыми входами магниточувствительных преобразователей, первые выходы первого и четвертого усилителей-преобразователей — с выходами второго блока вычитания, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора, первый выход второго усилителя-преобразователя соединен с первыми входами первого блока сложения и блока вычитания, выходы которого

5 соединены со встречно включенными градиентными обмотками, первый выход третьего усилителя-преобразователя соединен с вторыми входами первого блока вычитания и блока сложения, выходы которого соедине10 ны с последовательно соединенными дополнительными обмотками.