Цифровая магнитовариационная станция

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналмстммеских

Республик (11) 577496 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.()6,76 (21) 2374266/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25 10,77 Ц!Оллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 23.11.77 (51) M. Кл .

G 01 V 3/00

Государственный номнтет

Соввтв Мнннстров СССР

IN делам нзооретеннй и аткрытнй (53) УДЫ 550.380.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. А. Белов, Ю, А. Бурцев и Б. П. Мурашов (71) Заявитель

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР (54) ЦИФРОВАЯ МАГНИТОВАРИАЦИОННАЯ

СТАНЦИЯ

Изобретение относится к магнитометрии и может найти применение в научных исследованиях и магнитной разведке полезных иокопаемых, Известен цифровой магнитный вариометр, содержащий кварцевый магниточувствительный элемент, источник света, фотоэлемент и систему следящего аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования (1), Вариометр предназначеН для компонентных измерений магнитного поля Земли, При этом для измерения двух компонентов поля требуется использование двух мвт ниточувствительных элементов, двух источников света, двух дифференциальных фотоал ментов, двух аналого-цифровых и цифре-аналоговых преобразователей, что существенно увеличивает стоимость прибора, его габариты и энергопотребление и существенно снижает возможности его использования в полевых условиях при работе в автономном режиме, Известна магнитовариационная станция, основанная на использовании кварцевых магниточувствительных элементов, содержащая систему преобразования отклонения светового луча под действием измеряемого магнит ного поля в цифровой код посредством сканирования положения. луча с помощью фото5 элементов, установленных на одной подвиж ной каретке по количеству кварцевых магниточувствительных элементов (2), В данной магнитовариационной станции возможно некоторое сокращение потребления

10 апектроэнергии за счет использования одного источника света формирующего световые лучи от двух и более магниточувствительных алементов. Однако использование для измерения двух компонент магнитного поля двух

15 магниточувствительных алементов снижает точность измерений за счет их взаимного длияния и увеличивает габариты устройства, Наиболее близким техническим решением ф. изобретению является цифровая магнитова20 риационная станция, которая содержит ква цевый магниточувствительный элемент и ген ратор развертки-генератор синусоидального изменяющегося напряжения, включенный в цепь от» клоняющих колец кварцевого маг ниточувстви25 тельного алемента, создающий переменное маг577496 иит иое поле, иод впиянием которого поворачивае:òñû подвесной магнит магниточувствительногр элемента (31 .Вмоменткомпенсации внешне го ма. нитного поля полем отклоняющих колец световой луч попадает на неподвижно установленный фотоалемент и формирует апектрический сигнал, который посредством командного устройства подключает к цепи отклоня»юших колец цифровой измеритель тока.

Недостаток данного устройства состоит в том, что он не позволяет. цпоизводить с по мошью одного магниточувствитепьного элемента одновременно измерения двух ортогс нальных компонентов магнитного цоля, и использование двух аналогичных устройств дпя таких измерений снижает точность измере ний из-за взаимного влияния подвесных маг нитов магниточувствитепьных элементов друг на друга и влияния полей отклоняющих колец.

Устранение взаимного влияния за счет увеличения расстояния между кварцевыми магниточувствительными элементами приводит к существенному увеличению габаритов прибора, что затрудняет его применение для и мерения магнитных полей, например, на дне 25 моря с помошью батискафа. Кроме того, применение двух устройств вдвое увеличивает стоил ость установки и при этом не обеспечивается одновременность измерения двух компонентов поля, что снижает качество измерений.

Целью изобретения является одновременное измерение двух ортогональных компонент магнитного поля с помощью одного кварцевого магниточувствительного алемента. 55

Достигается это благодаря тому, что предложенная цифровая магнитовариационная стан» ция содержит измеритель интервалов, времени, счетчик илщульсов и генератор тактовых импульсов, выход которого связан с первым 40 управляющим входом измерителя интервала времени и первым управляющим входом ге нератора развертки, выход которого связан с отклоняющими кольцами магниточувствительного элемента, выход фотоапектрического 45 прибора связан с вторым управляющим входом ге нера гора развертки, вторым управляющим вхо дом изл1ерителя интервала времени и управляющим, входом счетчика импульсов, причем генераторразвертки является источником пи- 50 нейного изменяющегося тока, На чертеже изображена блок-схема уст ройства.

Фотоэлектрический прибор 1 оптически связан с зеркалом кварцевого магниточувс -55 витепьного аиемента 2 светом осветителя

3, Выход генератора 4 тактовых импульсов связан с первым управляющим входом управляел са о генератора 5 линейно изменяющего=я тока и первым управляющим входом из- 60

4 мерпталя 6 интервала времени, Выход генератора 5 линейно изменяющегося тока связан с входом отклоняющих колец 7,,Выход фотоапектрического прибора 1 связан с ВТо рым управляющим входом управляемого генератора 5 линейно изменяющегося тока, вторым управляющим входом измерителя 6 интервала времени и управляющим входом периодомера 8,, Предложенное устройство работает следующим образом, Импульс с выхода генератора 4 тактовых импульсов поступает на вход управляемого генератора 5 линейно изменяющегося тока и запускает его. Одновременно импульс с выхода генератора 4 тактовых импульсов поступает на вход измерителя 6 интервала времени и запускает счет, Линейно нарастающий по величине ток с выхода генератора 5 линейно изменяющегося тока проходит через отклоняющие кольца 7 и создает внутри этих колец линейно изменяюще.еся по величине магнитное поле, которое вращает магнит с закрепленным на нем зеркалом кварцевого магниточувствительного элемента 2, Вращаясь, зеркало отражает свет осветителя 3 на фотоэлектрический прибор 1.

Импульс с выхода этого прибора поступает на вход измерителя 6 интервала времени и передним фронтом останавливает счет. Одновременно этот же импульс поступает на вход .цериодомера 8 и передним фронтом запускает счет, а задним фронтом останавливает его. Одновременно этот импульс поступает на вход управляемого генератора 5 линейно изменяющегося тока и задним фронтом устанавливает его в исходное состояние.

Предложенное устройство обладает рядом положительных свойств. Оно выдает информацию в виде кода без дополнительного преобразования и информация об амплитуде двух компонент и текущем времени момента измерения сформирована в виде одного импульса и передается с минимальными помехами, что удобно при разнесении измеряющей и регистрирующей частей, Ф ормула изобретения

Цифровая магнитовариационная станция, включающая кварцевый магниточувствитепьный элемент с отклоняющими кольцами, осветитель, фотоэлектрический прибор и генератор развертки, включенный в цепь откло» няющих колец, о т л и ч а ю ц а я с я тем, что, с целью одновременного измерения двух ортогональных комоинент магнитного попа при помощи одного кварцевого магниточувствительного элемента, она содержит измеритель интервала времени счетчик импульсов и генератор тактовых импульсов, выход

577496

Ры

Техред Н. Андрейчук Корректор С, Шекмар

Редактор,Е, Гончар

Заказ 36 (7/34 Тираж 717

UHHHfIH Государственного комитета по делам изобретений

113035, Москва, Ж-35, Подписное

Совета Министров СССР и открытий

Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 которого связан с первым управляющим входом измерителя интервала времени и первым управляющим входом генератора развертки, вых од к от ор эг о свя зан с откл он я ющим и к ольцами магниточувСтвительного элемента, выход фотоэлектрического прибора связан с вторым управляющим входом генератора развертки, вторым управляющим входом измерителя интервала времени и управляющим входом счетчика импульсов, причем генератор развертки является источником линейно изменяющегося тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

% 409175, Кл, b О1Ъ 3/00, 1972.

2,; Авторское свидетельство СССР

М 363953, Кл. G 01 Ч 3/00 1961.

3. Авторское свидетельство СССР

34 475096, Кл,й 01V 3/00, 1972,