Феррозонд

 

О П И С А Н И Е 11!1 60048 8

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со!оа Советски

Социалистическими

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (()1) Дополнит(лl и()с к IIHT. свид-(3у (22) 3аявлсно 09.03.76 (21) 2339169/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Б!Оллстси №> 12 (45) Дата опубликования описания 17.0-1.78 (51) . 1. Кл. - G 01К 33, 02

Государственна!й коннтет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.317.44 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) А!)торы

И:3 0 ОР СТС И И Я

Ю. В. Афанасьев, В. H. Горобей и П. Е. Котляр (71) Заявитель (54) Ф Г РРОЗО НД

Изобрстсиис относи. Ся к ооласти магнитilf>Ix измсрсиий и можст быть использовано для измсрсния компонент вектора слабого магнитного,поля;при провсдснии гсофнз)!чсc1(!I): !l ОиофlIÇII Icски. . Нcc. icTÎÂаний.

Извсстны и широко применяются для указаниы.; измсрсний устройства, называемые фсррозондами. Как правило, фсррозонд содержит один и.ти два фврромагнитнык ссрдсчника, обмотку возбуждсния, по которой и))опускастся псрсмснный ток, псриодичсски доводящий ссрдсчники ло насыщения, и измсритсльную обмотку, в,которой наводится полс !i!as! 3 ДС, !!Ссущая информацию об и !— мср5!смой к()мион(нтс ио:lя. ho zcc низки и > P()В! !" М СО ОСТ(3С II 111>!. > !!! 3 М() В (ПР) f II P 0 111. > P;I В— и! !.(у(л(>вияк) Обладают фс рро:30ил! 1, (р,((Iники к(>торык выполи. III I из u;I f(pff;Iлов с мал(>й м(!г!!Нтос рикцисй!.

11аиболсс близким к изобрстсни!о Являстся cTpойство, содсржа!цсс два илснтичнык

cTcp5I(fIcBI>f5 ccp zc>IHHica, Обмотку возбуждсиия и измсритсльную обмотку fl). Недостатком такого фсррозонда является низкая точность измерения, обусловленная тем, что, иссмотря на использование ферромагнитнык материалов с малой магнитострикцией, в нем ис учтено влияние магfIHTocT".икции формы ссрдечников.

IICJli>iO изобрстсии51 5IB (I51CTC5I )IOBI>IHICIIHc точности измсрсиия. 11оставлсниая цель достигастся тсм, что в фсррозондс, содсржащем фср>ромагнитный ссрдсчник, возбуждаю5 щую и измс;)итсльную обмотки, фсрромагниT1!ый сердсчник выполнен из матсриала с отрицатсльной магнитострикцисй, значение которой скомпснсировано значением .положительной магнитострикции формы фсрромаг10 нитного ссрдечника в возбуждснном состоянии.

Длину ссрдсчника выбирают из расчета уравновсц11!Вания ъ1С." ани 1сских ны11ряжсний> вызывасмык )!a!I;IITocTpикцисй всщества, мс1) каничвскими напряжениями, обусловлснными магнитострикиисй формы.

11а !Ср!сжс 5иоказ;!На всктори;!я диаграмм (! c ii. I,,((!яств > !Ои I и. и li >

l l! 2 и Ii p ();I (;1 I>I I 0 II if Bi! p H 13. 1(. ii H if.

20 С lf.i!>I / i, 011 ð ñä(. IЯ с ì ы с зи а >lс и и с м . >! а ГIПITÎстрикции формы ьч(„дсйствуют как >растягива!ощис, силы /., опрсдслясмыс значением магнитострикции вещества 0)„, дсйствуют как сжимающис. Суммарный магнитострикцион25 ный эффскт равен (составляющей вынуждснной магнптострикции прснсбрсгасм): (" - — (в + ("ф. (1) . (1агнитострикция формы при прочик равнык

30 условияк пропорциональна коэффициенту V

1)азмагии !ивания c(ðä(чника ((01,— Л ) ... Фс It:.<<ф ьэ

: ° тю

600488 (/ )ф, (Л!//)ф (

Корректоры: H. Федорова и Л. Брахнина

Рслактор A. Громов

Полписнос

Изл. ¹ 382 Тираж 1122!

IПО Госу;<арствспного комитета Г<н!ста Министров ГССР по лслам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раугнская паб., л. 4, 5

Закa:< 507/7

Тппогр«ф< в, пр. Сапунова, 2.Чагнитострпкция вещества может быть по.:О>кительной или отрицательной в зависимости от состава всщества. Так, железо-никелевые сплавы имеют отрицательную о>в прп содср>канпи пикеля болсс 80 -85%. Что касается магнптострпкцип формы, то

BCEI;IH Поло>кптСЛЬНО, поокольк> I!pi! 113:fo>! .Eнпп поля ссрдсчнпк удлннястся, т. е. стрсмится уменьшить коэффициент размагничивания Л". Поэтому, изготовив ссрдсчнпк пз материала с отрицательной

Произвсдем конкретный расчет длины сердечника для предлагасмого фсррозонда. Поскольку <>,1,— Л1, то в<. ф.«<.

„v„

I дС !и<. If 0><1) <и. " КО Э<1> ф!1Ц!1СНT р а 3.

Вапия И МаГНПтОСтрПКцня фОрМЫ Шара, !1/с и о>ф, с, — коэффициент, размагничивания и магнитострикцип формы ссрдечнпка фсррозон1а.

Полагая, что магнитострпкция формы уравновешивает магнитострикцию вещества, т. е. (— о>в+о>ф) О, it ограничиваясь рассмотрснисм только продольных коэффициентов магнитострикции, получим где (Л///) ф, „, и (Л//l) I,, — продольные коэффициенты формы для шара it сер дечника фсррозонда соответственно; л, — отрпцатсльнос значение продольной магнитострнкпии всщсства. Подставляя в .выражсние (2) чнслснные значения, например: A

=0,0084. Если сердечник имеет форму цилиндра, то такому значению будет coOTEстствовать его относительная длина l/d, где

d---диаметр, равная 15. 3-.о значенис может быть получсно из выражсппя

7 In 1,2 l/d — 1 (1,<<Х) 10 Таким образом, в феррозонде использустся сердечник, параметры вещества которого жестко взаимосвязаны с параметрами формы. Выбор длины сердечника зависит от магнитострикции его вещсства. Поскольку маг15 нитострикция формы всегда положительна, то;повышение точности измерений за счет резкого снижения уровня собственных шумов фсррозонда может быть достигнуто только при использовании материалов с отрицатель20 нои магнитострикцией.

Прсдлагасмый феррозонд позволяет рсалпзовать предсльные возможности фсррозондовы. приборов и снизить пх порог чувствптсльностп до 10 "— 10 - . Он может быть

25 примснен для пзмсрснпя слабых и свсрхслабыx м;lf>f1èòïûõ Ifî;IEI f.

Фор м; па !1зобрe.! сипя

30 Фсррозонд, содсржащий ферромагнитный сердечник, возбу>кда1ощую и измерительную обмотки, о т л и ч а ю щ и й, с я тем, что, с цслью повышсния точно" òè пзмсрения, фсрромагнитный сердечник выполнсн из матс35 риала с отрпцатсльной магнитост1. пкцисй, зпачснис которой скомпенсировано значснисм поло>китсльной магнитострикции формы фсрромагнитного сердечника в возбужденном состоянии.

40 Источники информации, принятые Ео вниманис при эксг1гртпзс

1. Лфанасьсв Ю. В. Феррозон<ды. Л., «Энсргпя», 1969, стр. б7.