Однокомпонентный феррозонд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз С-эветскик

Свциаяистичесиих

Респубпии (Щ 614400 (6l) дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 22J.2,75(21) 2304921/18-21 с присое)1инением заявки Ю

{23) Приоритет. (43) Опубликовано0507,78 Бюллетень % 25 (51) М. Кл.

< 01 % 33/02

Государственный комитет

Совета Министров СССP . но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317. ,442(088.8) {45) Лата опубликования описания 020678 (72),А вторы изобретения

Ю.В. Афанасьев, Ю.Н. Бобков, В.Н. Горобей, В.П. Порфирбв и В.A. Прищепо (71) Заявитель.(54) ОДНОКОМПОНЕНТНЫЙ ФЕРРОЗОНД

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения компонент вектора постоянного или инфранизкочастотного магнитного поля. б

Известны однокомпонентные феррозонды, содержащие два идентичных стержневых Ферромагнитных сердечника, .обмотки возбуждения, расположенные на каждом сердечнике и измерительную l0 обмотку, охватывающую оба сердечника, Индуцируемая в измерительной обмотке

ЭДС четных гармоник несет информацию о компоненте магнитного поля, совпадающей по направлению с продольными )5 осями сердечников)1), ) 2).

Недостаток таких феррозондов заключается в том, что из-эа наличия магнитного шума, имеющего подъем спектральной плотности вблизи четных гар- 20 моник выходной ЭДС они не обеспечивают высокую точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений, Поставленная цель достигается тем, 2S что предлагаемый однокомпонентный ферроэонд, содержащий два идентичных ферромагнитных сердечника, обмотки возбуждения и измерительные обмотки, снабжен третьим ферромагнитным сердеч- В ником, расположенным симметрично по отношению к первЫм двум, и охватывающей его обмоткой возбуждения.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема однокомпонентного ферроэонда; на фиг. 2 — схема его сопряжения с остальной частью магнитометра.

Однокомпонентный ферроэонд содержит два идентичных стержневых сердечника 1 и 2, измерительную обмотку 3, состоящую из двух секций, размещенных соответственно на сердечниках 1 и 2 и включенных последовательно-согласно, вбмотку возбуждения 4, состоящую из двух секций, также расположенных на сердечниках 1 и 2 и включенных последовательно-встречно, третий ферромагнитный стержневой сердечник 5 с охватывающей его обмоткой возбуждения 6.

В схеме сопряжения ферроэонда с остальной частью магнитометра (фиг.2) обмотка 3(4), две секции которой размещены на сердечниках 1 и 2, одновременно используется и как измерительная и как возбуждающая. Концы обмотки 3(4) подключены к дифференциальному трансформатору 7, который соединен с генератором 8, вырабатывающим ток кРУгОвой частоты Ск7. Обмотка возбуждения 6 третьего:сердечника 5

614400

Формула изобретения

Составитель Г, Смелова

Редактор И. Гохйельд Техред М.Келемеш Корэектов Л Небола

Ю ЮЪ6 Юй

Заказ 3689/39 тираж 1112 Подписное цниипи Государственного комитета совета министров сссР по делам изобретений и открытий

113035, Иоскваг Ж-ЗЬю Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соедйжвеа с геьератором 9, вырабатывающим внаиоаеременные импульсы тока основной частоты 52 4 kO сО и разделенные друг от друга временными интврваламж. Полезный сигнал снимается со средней точки обмотки 3(4) и средней точки обмотки дифференциального трансформатора 7. Сигнал поступает на избирательный усилитель 10, усиливающий в полосе 20) i 252 > затем — на синхронный детектор 11, фазочувствительный усилитель-демодулятор 12 и ® регистрируяяций прибор 13.

Принцип работы предлагаемого феррозоида заключается в следующем.

Низкочастотный ток возбуждения, протекая по обмотке 6, периодически 15 (дважды эа период) доводит третий ферромагнитный сердечник 5 до состояния глубокого магнитного насыщения. Это приводит к модуляции измеряемого поля в объеме ферромагнитных сердечников 1 20 и 2 с частотой 2Q, поскольку третий сердечник 5, возбужденный переменным полем основной частоты Sl выполняет роль концентратора измеряемого поля с переменным коэффициентом концентра- 26 ции силовых линий измеряемого постоянного или инфраниэкочастотного магнитного поля ° Концентрация максимальна, когда сердечник 5 не насыщен, и минимальна, когда он насыщен. Для лучшего выполнения функции концентратора сер, дечник 5 имеет длину, превьыающую длину сердечников 1 и 2 в три и более раз.

Используя далее сердечники 1 и 2 как индикатор модулированного с часто-, той 2 Q. переменного поля, пропорционального измеряемому nemo 8< =Ъ„, р где — магнитная ось сердечника 5, и производя измерения в моменты времени, соответствующие насыщенному и ненасыщенному состояниям ферромагнитного сердечника 5, можно получить ожидаемый положительный эффект — повышение точности измерений.

Положительный эффект достигается за счет того, что магнитный шум третьего ферромагнитного сердечника 5 в насыценном и ненасыценном состояниях практически отсутствует, а избыточный магнитный шум ферромагнитных сердечников 1 и 2, сосредоточенный вблизи частоты 2 6) может не учитываться, -так как измерения производятся вдали от него, на частотах 2 со+ 2Q.

Предлагаемый феррозонд может быть использован для измерения компонент вектора постоянного или инфраниэкочастотного магнитного поля в диапазоне 1(Г- 16 Т.

Однокомпонентный феррозонд, содержащий два идентичных ферромагнитных сердечника, обмотки возбуждения и измерительные обмотки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен третьим ферромагнитным сердечником, расположенным симметрично по отношению к двум сердечникам, и охватывающей его обмоткой возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Афанасьев Ю.В. Феррозонды, Л., Энергия, 1969, с. 56, 2. Чернышев Е.Т. Магнитные измерения, изд. Комитета стандартов, 1969, с. 62.