Магнитометр

 

Изобретение относится к области магнитной геологоразведки и может быть использовано при разведке железорудных месторождений. Изобретение обеспечивает точное определение центра рудного тела, повышение чувствительности и направленности устройства и простоту конструкции устройства. Магнитометр содержит катушки с сердечником, причем сердечник выполнен из магнитомягких пластин, имеющих Т-образную форму, измерительные катушки расположены симметрично на горизонтальной части сердечника, а питающая катушка - на вертикальной его части или наоборот. Катушки, расположенные на горизонтальной части сердечника, включены встречно. Питание катушек импульсное, прямоугольное. 2 ил.

Изобретение относится к области магнитной геологоразведки и может быть использовано при разведке железорудных месторождений.

Известен магнитометр феррозондового типа, включающий электрическую катушку с сердечником, питаемую переменным током, чувствительную к величине и направлению внешнего магнитного поля. В подключенной к источнику синусоидального напряжения катушке с сердечником в момент магнитного насыщения последнего происходит резкое падение магнитной проницаемости и индуктивного сопротивления катушки. Ток в цепи и напряжение на активном сопротивлении резко возрастает, а напряжение на индуктивном сопротивлении катушки падает скачкообразно. При отсутствии внешнего магнитного поля скачки напряжения на индуктивном сопротивлении и зажимах катушки симметричны в течение обоих полупериодов. При подмагничивании сердечника внешним постоянным полем Земли происходит нарушение симметрии скачков на зажимах катушки и равенство знакопеременных пиков в диагонали моста нарушается. Величина и направление магнитного поля Земли определяют характер рабочего сигнала и направление ассиметрии пиков (Магниторазведка. Справочник геофизика. / Под ред. В.Е. Никитинского, Ю.С. Глебовского. -М.: Недра, 1980 г. с.30).

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является магнитометр феррозондового типа по схеме второй гармонии. Прибор состоит из схемы с двумя зондами, обмотки катушек которых соединены последовательно, но так, чтобы магнитные поля в них при пропускании электрического тока были прямо противоположны. Общий магнитный поток в отсутствие внешнего поля равен нулю. Вторичная обмотка охватывает одновременно оба зонда. При наличии внешнего магнитного поля в выражении для индукции одного из зондов все члены будут иметь положительный знак, в другом зонде ввиду обратного направления амплитуды переменного тока нечетные гармоники входят с отрицательным знаком, а четные - с положительным (Магниторазведка. Cправочник геофизика. / Под ред. В.Е. Никитинского, Ю.С. Глебовского. - М.: Недра, 1980 г., с.31-32).

Недостатками данных приборов являются низкая точность, искажение результирующего сигнала. Питающий и результирующий сигналы имеют синусоидальный характер, что приводит к усложнению получения результирующего сигнала, требует сложной аппаратуры для этого, усложняется конструкция приборов. Кроме того, приборы не обладают направленностью и не могут определить расположение центра рудного тела.

Технический результат предлагаемого изобретения - точное определение центра рудного тела, повышение чувствительности и направленности устройства, простота конструкции.

Технический результат достигается тем, что в магнитометре, содержащем катушки с сердечником, сердечник выполнен из магнитомягких пластин, имеющих Т-образную форму, причем измерительные катушки расположены симметрично на горизонтальной части сердечника, а питающая - на вертикальной его части или питающие катушки расположены симметрично на горизонтальной части сердечника, а измерительная - на вертикальной его части, при этом катушки, расположенные на горизонтальной части сердечника, включены встречно, а питание катушек является импульсным, прямоугольным.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан схематично общий вид магнитометра, на фиг.2 дана схема определения направления на рудное тело.

Магнитометр состоит из питающей или измерительной катушки 1 и измерительных или питающих катушек 2, сердечника 3, выполненного в виде Т-образных пластин из магнитомягкого материала, на горизонтальных частях которого симметрично расположены измерительные или питающие катушки 2, а на вертикальной его части расположена питающая или измерительная катушка 1. Магнитометр снабжен чувствительным гальванометром 4. Питание катушек является импульсным, прямоугольным, благодаря чему датчик магнитометра является фазочувствительным к внешнему магнитному полю рудного тела. Катушки измерительные или питающие, расположенные на горизонтальной части сердечника, включены встречно.

В отсутствии магнитного поля рудного тела слабое магнитное поле Земли создает в горизонтальных частях сердечника встречные, взаимнокомпенсирующие друг друга магнитные потоки, и в гальванометре 4 отсутствует сигнал.

Знакопеременное магнитное поле рудного тела создает асимметрию магнитных потоков в горизонтальных частях сердечника, появляется сигнал дисбаланса, фиксируемый гальванометром 4.

Устройство работает следующим образом.

При подходе к рудному телу (положение "в") сердечник 3 взаимодействует со знакопеременным магнитным полем рудного тела. Когда магнитные линии рудного тела входят в горизонтальную часть сердечника 3, их напряженность увеличивается в несколько раз (для магнитомягких материалов - в 50000-10000), таким образом в сердечнике происходит усиление напряженности магнитного поля.

Кроме того, в горизонтальной части сердечника 3 происходит векторное суммирование знакопеременного магнитного поля рудного тела и поля, наведенного в сердечнике 3. В результате имеем усиленный суммарный магнитный поток, направленный вправо, фиксируемый отклонением стрелки гальванометра 4 также вправо.

Над центром рудного тела (положение "а"), как и в случае отсутствия магнитного поля рудного тела, магнитные потоки рудного тела и наведенные в горизонтальной части сердечника 3 взаимно компенсируют друг друга, в гальванометре 4 отсутствует сигнал.

В положении "б", как и в положении "в", также происходит векторное суммирование знакопеременного магнитного поля рудного тела и поля, наведенного в сердечнике 3, в результате имеем усиленный результирующий магнитный поток, направленный влево, фиксируемый отклонением стрелки гальванометра также влево.

Получая картину знакопеременных показаний магнитометра в плане, получаем центральную линию и контуры рудного тела в плане.

Использование предлагаемого изобретения позволит точно определить центр и контуры рудного тела при поисках железорудного сырья в полевых условиях до приведения дорогостоящих буровых работ, вести бурение только в пределах рудного тела, что существенно снижает объем и время проведения буровых работ, повышает качество бурения при существенной простоте конструкции устройства.

Магнитометр, содержащий катушки с сердечником, отличающийся тем, что сердечник выполнен из магнитомягких пластин, имеющих Т-образную форму, причем измерительные катушки расположены симметрично на горизонтальной части сердечника, а питающая - на вертикальной его части или питающие катушки расположены симметрично на горизонтальной части сердечника, а измерительная - на вертикальной его части, при этом катушки, расположенные на горизонтальной части сердечника, включены встречно, а питание катушек является импульсным, прямоугольным.

Рисунок 1, Рисунок 2




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промысловой геофизике, а именно к способам и устройствам, предназначенным для поверки аппаратуры электромагнитного каротажа

Изобретение относится к геоэлектроразведке и может использоваться для измерения распределения удельного электрического сопротивления в верхней части земной коры

Изобретение относится к магнитной геологоразведке и может быть использовано при разведке железорудных месторождений

Изобретение относится к поисковой технике, к медицине, в частности к малоинвазивным, лапароскопическим операциям и предназначено для локализации ферромагнитных инородных предметов в тканях и органах человека, а также может быть использовано для неразрушающего контроля качества материалов и в других областях

Изобретение относится к методам и средствам обнаружения скрытых объектов из электропроводных и/или ферромагнитных материалов и непосредственно касается индукционного способа обнаружения таких объектов и измерительного преобразователя для его осуществления

Изобретение относится к поисковой технике и может применяться в геофизике, археологии, строительстве и локализации предметов в земле, определении их размеров и глубины залегания

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проверки и подготовки к работе в полевых условиях электроразведочной аппаратуры методами переходных процессов, а также аппарата обработки и интерпретации, применяемого для работы с измеренными этой аппаратурой данными

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для измерения магнитного поля

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, а именно к магнитометрии

Изобретение относится к области астрофизических измерений и предназначено для исследования структуры и динамики магнитных полей в атмосфере Солнца

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения напряженности переменного магнитного поля с высокой чувствительностью в широком диапазоне частот

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к магнитометрии, и может быть использовано для измерения характеристик динамических магнитных полей, а также для получения распределений магнитных полей в пространстве и во времени и визуализации их изображений с использованием процедуры вычислительной томoгpaфии

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для создания средств измерения координат, скорости и угловых величин объекта в автоматических системах управления

Изобретение относится к области космической физики, в частности к способам и устройствам определения направления вектора индукции магнитного поля в ионосфере Земли

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к способам ориентации квантовых самогенерирующих магнитометров относительно вектора магнитной индукции

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения напряженности магнитного поля

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется измерение индукции (напряженности) постоянных, переменных или импульсных магнитных полей, в частности для контроля режимов намагничивания при проведении магнитопорошковой дефектоскопии

 

Наверх