Устройство для измерения магнитного момента вещества

 

Союз Советских

Социал исти меских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ASTOPCNOMY СВИДЕТИДЬСТВУ (») 5497 60 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 09. 12.75 (21) 2196946/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано Q5,Q3.77.Áþëëeòeíü № 9 (51) И. Кл. бт 01, 33/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 62 1. 3 17. .44 (Q88,8) ) (45) Дата опубликования описания -"-6.04.77 (72) Автор изобретения

В. П. Поляков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДГ>Я ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО

МОМЕНТА ВЕ ШЕСТ ВА!

Изобретение относится к магнитометрии, в частности,:. ожет применяться не только для определения магнитных свойств готовых материалов, но и исходного сырья, а также промежуточных продуктов на разлиных стадиях изготовления.

Известно устройство для определения магнитного мо..fB. та веп.ества, поедставляюшее собой то:>ны-. аначнтнчес а::— весы, и одной из чал:ек которых молве >ива-;тся на нерастяжном i.î. весе длинная цнчиндрическая ампула с образцом, нижний конец которой помешается в сильное магнитное поле, а верхний — вне магнитного поля. (5

Однако это устройство требует специального набора эталонов и работает недостаточно точно.

Известно также устройство для определения магнитного момента вешества, содер- 20 жашее регистрируюц;ий узел, например весы, источник внешнего постоянного магнитного поля и подвес с держателем образца jl) .

Однако это устройство обладает недоста: точным диапазоном измерения. 25

Печь изобретения - расширение диапазона измерения.

Зто достигается тем, что в устройстве для измеренцч магнитного момента вешества, содер>ка>»ем регистрирующий узел, например весы, пст:>чник внешнего постоянного магнитного поля и подвес с держате>чем образца, конец держателя образца снаб жен жестко гкреп.ченной токовой кату>нкой, охваченной снаружи двумя не сопрпкасак шимися с пей виткамп, симметрично сдвинуть."ми в противоположные стороны параллельно осп внешнего магнитного поля, причем длина токовой катуи.ки и ее ширина связаны соотношением — > 5, где с — длина

Ñ) катушки, Й - ширина ее.

IIa фцг. 1 представлена функциональная схема данного устройства, .:а фиг. 2 — график зависимости величинь> магнитного поля внутт>и витка от расстояния до центра витка.

Устройство содержит регистрирующий узел l, например весы, источник внешнего постоянного к:агнитного поля 2 и подвес 3 с держателем 4 образца 5, причем держа549760 тель снабжен жестко укрепленной токовой катушкой 6, охваченной снаружи двумя не соприкасаюшимися с ней витками 7 и 8, симметрично сдвинутыми в противоположные стороны параллельно оси внешнего магнитного поля.

Работает устройство следуюшим образом.

Известно, что энергия взаимодействия магнитного момента и внешнего магнитного поля Е=- МЙсоб(МЙ) . Магнитный момент 1о токовой катушки)МJ=iSw, где - ток, S — плошадь, обтекаемая током, w — число витков, представляет собой постоянную (no объему катушки) величину. Магнитное поле внутри витка в плоскости его опреде- 15 ляется выражением

Н(х) = 2 Е (к) Kf (q — к ) где 1 — ток, К вЂ” радиус витка, К= х/К, где 2Э

X — расстояние от точки определения напряженности магнитного поля до центра, E(K)полный эллиптический интеграл второго ро» да с пределами 0 и tT/2.

Таким образом видно, что зависимость 25 гиперболична (фиг. 2), и напряженность магнитного поля резко возрастает с приближением к витку, Если векторы магнитного момента катушки и внешнего витка с током направлены в одну сторону, катушка втягивается в область большего поля, т.е. приближается к витку.

Если же векторы магнитного момента катушки и внешнего витка направлены в противоположные стороны, катушка находится ближе к центру витка.

Чтобы исключить взаимодействие магнитного момента катушки с постоянным магнитным полем рассеяния в окрестностях полюсов источника внешнего постоянного магнитного поля, необходимо или отнести катушку на соответствуюшее расстояние, или поставить небольшой ферромагнитный экран, или учесть силу этого взаимодействия обычным образом (когда задаются различные величины внешнего магнитного поля и определяется сила взаимодействия с ним держателя образца.).

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитного момента вешества, содержашее регистрируюший узел, например весы, источник внешнего постоянного магнитного поля и подвес с держателем образца, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, конец держателя образца снабжен жестко укрепленной токовой катушкой, охваченной снаружи двумя не соприкасаюшимися с ней витками, симметрично сдвинутыми в противоположные стороны параллельно оси внешнего магнитного поля, причем длина токовой катушки и ее ширина связаны соотношением 8/Д>5, где  — длина катушки, P - ее ширина.

Источники информации, принятые ьо внимание при экспертизе:

1. Чечерников В. И. Магнитные измерения, под ред. проф. Кондэрского E. И„МГУ, 1969.

549760 ь,|я

ЦНИИПИ Заказ 347/117

Тираж 105 2 Подписное

° г гМ 1» филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7Р р рю p

Риг. 2