Устройство для измерения вариаций магнитногополя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ ЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик д тф 1 т

«Ж ДЯ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 05.IV.1966 (№ 1066031/26-25) Кл. 42с, 43 с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 13.Х!.1967. Бюллетень № 23

МПК б 01с

УДК 550.838(088.8) Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 1 8.1 1968

Авторы изобретения

Заявитель

А, М. Алексеев, Ю. М. Егоров и В. П. Князев

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВАРИАЦИЙ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ

Известны устройства для измерения вариаций геомагнитного поля, содержащие магнитостатические датчики с железными стержнями, близко расположенными по обеим сторонам магнитной системы.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что длина магнита-индикатора в

5 и раз меньше расстояния от стержня до центра магнита-индикатора, где п 1,5; 2; 2,5.

Это позволяет значительно повысить чувствительность устройства и расширить полосу пропускания при сохранении добротности системы большей или равной 2 10 .

На фиг. 1 предста влеп узел магнитостатического датчика с пермаллоевым стержнем; на фиг. 2 — принципиальная схема фотоэлектрического усилителя; на фиг. 3 — блок-схема устройства для измерения вариаций магнитного поля.

Магнитостатический датчик имеет корпус 1, в котором помещена вставка 2 с закрепленной на ней растяжкой 8 и магнитом-индикатором 4, выполненным в виде пластинки из высококоэрцитивного сплава (висмутид марганца), Для натяжения нити применена пружина 5, упругость которой регулируется гайкой

6.

Луч от осветителя попадает через линзу 7.

Сверху корпус закрыт специальной гайкой 8, в которой установлен шаровой уровень 9.

Корпус датчика фиксируется в установочной обойме 10 зажимным хомутиком 21. Обойма закреплена на основании колец Гельмгольца

12. Сзади, по центру колец, расположен пер5 маллоевый стержень 14, который может перемещаться с помоитью микрометрического винта 18.

Магнит-индикатор со стержнем размещен в кольцах Гельмгольца 12, включенных после10 довательно с нагрузкой 16 лампы 16 фотоэлектрического усилителя. Шунтирование последовательно включенных колец Гельмгольца 12 и нагрузки 16 конденсатором 17 позволяет получить Hcобходимую частотную харак15 терпстику системы с «завалом» на низких частотах.

Устройство работает следующим образом.

Зеркальная поверхность магнита-индикатора датчика 18 освешается источником света 19, 20 Отраженный луч попадает на фотоэлектронный усилитель 20, ток которого пропорционален углу поворота магнита-индикатора. Усиленные колебания записываются регистратором 22. Пульт управления 21 содержит цепь

25 24 градуировки и компенсации. Датчик охвачен частотнозависимой обратной связью 28, Вблизи датчика располагается стержень (или два стержня) .

Стержень из мягкого магнитного материала

30 намагничивается под действием измеряемой

20б326 составляющей магнитного поля Но направленной вдоль его оси.

Величина намагниченности его 1 определяется как произведение I = X О, где у — магнитная восприимчивость стержня.

Если стержень намагничен однородно вдоль оси, то на его концах образуются магнитные массы m = 1 $, где S — площадь поперечного сечения стержня.

Напряженность магнитного поля H в точке расположения магнита-индикатора на расстоянии R от стержня можно определить по формуле т Ш

R (R + l) где 1 — длина стержня, R« l, поэтому

H= — = —.. H„, т у Я

Я2 R2 где X = ., у — восприимчивость ма1+у N териала; Л вЂ” коэффициент размагничивания.

1 S

Если у IV ))1, то у = — и Н = Н,.

Ф R2

Если принять S = 1,0 см-, L= 250 см, И=0,09 и R = 1,0 см, то получим H=10 Hp, т. е. напряженность поля на расстоянии

R = 1 см от стержня увеличится в десять раз, а следовательно, в десять раз увеличится и чувствительность системы при сохранении прежнего уровня шумов, Можно также использовать конструкции с двумя пермаллоевыми стержнями, располо5 женными с двух сторон мапнита-индикатора.

В этом случае зеркальную поверхность необходимо располагать на торцовой стороне магнита (на полюсе Ф или S).

Корпус датчика должен быть повернут от10 носительно магнита-индикатора на 90 . Для уменьшения расстояния от стержней до магнита-индикатора в корпусе датчика напротив магнита-индикатора (со сторон, перпендикулярных оси N — S) закрепляются специальные

15 пробки из пермаллоя, вплотную к которым устанавливаются стержни. Такая конструкция позволяет увеличить напряженность поля в объеме магнита-индикатора, но сложна для исполнения.

Предмет изобретения

Устройство для измерения вариаций магнитного поля, содержащее магнитостатический

25 датчик с магнитомягким стержнем вблизи магнита-индикатора, отличающееся тем, что, с целью расширения полосы,пропускания и повышения чувствительности, длина магнитаиндикатора в 5 и раз меньше расстояния от

30 стержня до центра магнита-индикатора, где и = 1,5; 2; 2,5.

205325 гг

+ue. У

Составитель Л. Байиакова

Редактор Н. Д. Лткарагетти Текред А. А. Камышникова Корректор О. !З. Тюрина

Заказ 4215,19 Тира и 535 11одпис:го

Ш1Р1111!Р! 1(огяптс:га по делам пзобретспп!! и откргятпй при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2