Патент ссср 402838

 

402838

ОП И

ИЗОБР

К АВТОРСКО

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт.

Заявлено 24.Ч.197

М. Кл. G Olr 33/16 с присоединением з

Приоритет—

Опубликовано 19.Х

Дата опубликования

Государственный номитет

Совета Министров СССР по делам изооретеннй и открытий

УДК 621.317.44 (088.8) Авторы изобретения

И. Н. Ладычук и В. Л. Соседка

Днепропетровский горный институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ

ВОСПРИИМЧИВОСТИ

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерения магнитной восприимчивости в геофизических целях, при иссследованиях физических свойств веществ и в горнорудной промышленности.

Известны устройства для измерения магнитной восприимчивости с использованием резонансных контуров, где о требуемой величине судят по изменению частоты, фазы или амплитуды. При этом при изменении какого-либо одного параметра меняются также и остальные. В фазовых устройствах при одних и тех же приращениях реактивного сопротивления катушки — датчика приращения фазы и амплитуды будут различными в зависимости от величины расстройки контура.

Для устранения влияния изменения амплитуды на контуре на результаты измерений обычно применяют амплитудные ограничители. В этом случае выходное напряжение фазового детектора будет являться функцией только фазы. Магнитная восприимчивость иссследуемого вещества пропорциональна относительному изменению реактивного сопротивления катушки-датчика, т. е. расстройке контура. В связи с изменением коэффициента передачи по фазе в зависимости от величины расстройки между показаниями фазового детектора и магнитной восприимчивостью будет

2 существовать тинейная зависимость только в ограниченном диапазоне расстроек.

В известных устройствах для измерения магнитной восприимчивости по изменению

5 фазы на колебательном контуре для поддержания постоянства напряжения на выходе фазового детектора применяют амплитудные ограничители, которые усложняют аппаратуру, искажают форму входного сигнала.

10 Для упрощения конструкции и расширения линейного диапазона измерений предлагаемое устройство снабжено амплитудным делителем, вход которого соединен с выходом измерительного контура, а выход подключен ко второму

15 входу фазового детектора, в результате чего на фазовый детектор подается напряжение с колебательного контура без ограничения по амплитуде, которое изменяется как по амплитуде, так и по фазе.

20 На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства, где 1 — задающий генератор, 2 — измерительный контур, 8 — амIIëèTóëíûé делитель, 4 — фазовращатель, 5 — фазовый детектор; 6 — индикатор.

25 Задающий генератор собран на кварце и генерирует высокостабильные колебания заданной частоты, которые подаются на фазовый детектор, причем на, адин из входов фазового детектора сигнал подается через фазо30 вращатель, а на второй — через измеритель3 ный контур и амплитудный делитель, Катушка индуктивности измерительного контура представляет собой датчик, в которьш помещается исследуемое вещество, При внесении в катушку-датчик исследуемого вещества изменяются фаза и амплитуда колебаний контура. Амплитудный делитель служит для изменения коэффициента передачи по амплитуде, чтобы изменением коэффициента передачи по амплитуде полностью скомпенсировать изменение коэффициента передачи по фазе с целью получения линейной зависимости вь ходного напряжения фазового детектора в функции расстройки контура. Фазовращатель служит для дополнительного сдвига по фазе опорного напряжения для того, чтобы при отсутствии исследуемого вещества в измерительной катушке сигнал на выходе фазового детектора был равен нулю. Фазовый детектор с измерительным прибором служит для измерения сдвига фаз между опорным напряжением, постуаающим с задающего генератора через фазовращатель, и напряжением, поступающим с измерительного контура. Собственная частота резонансного контура выбрана выше частоты задающего генератора в диапазоне расстроек О > К „ — 0,6.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигнал с задающего генератора поступает на один из входов фазового детектора через фазовращатель, а на другой — через измерительный контур и амплитудный делитель, цричем начальный угол сдвига фаз при помощи фазовращателя выбран таким образом, чтобы сигнал на выходе фазового детектора был равен О.

При помещении в измерительную катушку исследуемого вещества происходит изменение фазы и амплитуды напряжения на колебательном контуре. Это изменение регистрируется фазовым детектором, причем сигнал на выходе устройства будет прямо пропорционален магнитной восприимчивости.

402838

На фиг. 2 показано изменение относительных коэффициентов передачи в диапазоне расстроек от Кр — — — 0,6 до К 0 т. е. когда собственная частота резонансного контура выл ше частоты питающего на пряжения.

В этом диапазоне относительный коэффициент передачи по напряжению уменьшается, а по фазе †увеличивает, причем эти зависимости можно приближенно аппроксимироl0 вать прямыми линиями. При одинаковом наклоне этих линий и начальной расстройке контура О Кр) — 0,6 увеличен не опн оаительпого коэффициента передачи по фазе будет полностью скомпенсировано уменьшением

15 относительного коэффициента передачи по амплитуде, и результирующее изменение коэффициента передачи фазового детектора будет равно О, т. е. в заданном диапазоне расстроек (К = — 0,6 —:О) коэффициент передачи фазового детектора по расстройке контура будет оставаться постоянным, и выходное напряжение фазового детектора будет являться линейной функцией расстройки контура, которая, прямо пропорциональна магнитной восприимчивости.

Таким образом, соответственно подобранный делитель, не из меняя фазы колебаний, ослабляет относительный коэффициент передачи по напряжению в нужное число раз.

Предмет изобретения

Устройство для измерения магнитной восприимчивости, содержащее задающий генератор, стабилизированный кварцем, измерительный,ко итум, фазовращатель, фазовый детектор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения линейного диапазона измерений, оно снабже40 Но амплитудным делителем, вход которого соединен с выходом измерительного контура, а выход подключен ко второму входу фазового детектора.

402838

Фиг.2

Составитель И. Ардашева

Техред Л. Богданова Корректор О. Тюрина

Редактор С. Хейфиц

Загорская типография

Заказ 1226 Изд. № 1059 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5