Устройство для создания слабого однородного магнитного поля

 

1 ц б8285О

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (01) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.77 (21) 2495477/18-21 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл.з б 01R 33/02

С С С P по делам изобретений (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (53) УДК 621.317.44 (088,8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (72) Авторы изобретения

T. И. Чхиквадзе и В. Я. Шифрин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СЛАБОГО

ОДНОРОДНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

i = О, h, 2h,... Н; Ь = 0,01 ;

ГосудаРственный комитет (23) Гтриоритет

Изобретение касается магнитных измерений и может быть использовано для поверки, аттестаций и метрологических исследований магнитометрической аппаратуры, являющейся основной частью образцовых средств измерений.

Известны устройства для создания слабых однородных магнитных полей, содержащие катушки с током, состоящие из двух или более коаксиальных секций, располо- 10 женных в одной либо в различных плоскостях симметрично относительно центра катушки (1).

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее две 15 последовательно и встречно включенные, симметрично расположенные относительно его центра, имеющие общую ось симметрии катушки Гельмгольца,(2).

Однако для этого устройства характерна 20 недостаточно большая область с требуемой степенью однородности магнитного поля вдоль его ocu.

Целью изобретения является увеличение области однородности магнитного поля 25 вдоль его оси.

Это достигается тем, что в предложенном устройстве для создания слабого однородного магнитного поля, содержащем две последовательно и встречно включенные, спм- 30 метрично расположенные относительно его центра, имеющие общую ось симметрии катушки Гельмгольца, секции одной из катушек Гельмгольца выполнены кольцевыми, а секции другой — квадратными и при этом соотношение витков в секциях различных катушек удовлетворяет условию

)Г, а К1о(1 + п) — Л; (1Г, R Ко(1 n) — К t где Ж з — количество витков в каждой из квадратных секций;

Wi — количество витков в каждой из кольцевых секций; а — половина длины стороны квадратной секции;

R — радиус кольцевой секции;

К1о — постоянная катушек Гельмгольца с кольцевыми секциями в центре;

К2о — постоянная катушек Гельмгольца с квадратными секциями в центре;

n>(100 — допускаемая неоднородность, — расстояние от центра, вдоль оси, до i-той точки наблюдения;

h — шаг, с которым расположены точки наблюдения вдоль оси;

682850

Н вЂ” расстояние от центра до граничной точки области, в которой однородность не хуже h;

К вЂ” постоянная катушек Гельмгольца с кольцевыми секциями в -той точке;

К вЂ” постоянная катушск Гельмгольца с квадратными секциями в i-той точке.

На чертеже схематически изображено п р едл о жен н о с у стр о йств о.

Устройство содержит катушку 1 Гельмгольца с кольцевыми секциями, катушку 2

Гельмгольца с квадратными секциями и характеризуется следующими параметрами: — == 1; z, = =-- 0,5; а R а, = - = 0,5445, - = 1,4077657, а 1V, где R — радиус. секций катушки 1; а — половина длины секций катушки 2;

С вЂ” расстояние от центра устройства до центров секций катушки 1;

С вЂ” расстояние от центра устройства до центров секций катушки 2;

WI — количество витков в каждой из секций катушки 1;

W — количество витков в каждой из секций катушки 2.

В этом случае область со степенью однородности не более 1,5% находится в пределах 0,86 с обеих сторон от центра устройства вдоль его оси.

Устройство работает следующим образом.

Его устанавливают в месте, где требуется создание слабого однородного магнитного поля. В обмотки катушек 1 и 2 подается ток (1), величина которого определяется соотношением:

I= —, K где  — требуемая величина магнитной индукции;

К вЂ” постоянная устройства в его центре.

Это позволяет в рабочем объеме устройства создать магнитное поле с заранес заданной величиной магнитной индукции.

Таким образом, предложенное устройство позволяет значительно увеличить область с требуемой степенью однородности магнитного поля вдоль его оси. Например в том случае, когда требуется чтобы однородность магнитного поля была не более 1,5%, в предложенном устройстве имеем почти в

1,5 раза большую область, чем в известном, а это означает что для получения одинаковых областей с однородностью не более

1,5% в известном устройстве длина секции должна быть в 1,5 раза бо "üøå длины секции в предложенном устройстве, т, е, значительно меньшими габаритами будет обладать предложенное устройство по сравнению с известным для решения одной н той же задачи.

Форivtóë а изобретения

30

Устройство для создания слабо о однородного магнитного поля, содержащее две последовательно и встречно включен ые, симметрично расположенные относи-. ельно его центра, имеющие общую ось симметрии катушки Гельмгольца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения области однородного магнитного поля вдоль его оси, секции одной из катушек Гельмгольца вы20 полнены кольцевыми, а секции другой квадратными и при этом соотношение витков в секциях различных катушек удовлетворяет условию

W а К о (1 + n) — К ;

1 1 R К в(1 k n) — К с

i=0,Ь, 2h,...Н; h=0,0И; где Wq — количество витков в каждой из квадратных секций;

W — количество витков в каждой из кольцевых секций; а — половина длины стороны квадратной секции;

R — радиус кольцевой секции; 15 Ки — постоянная катушек Гельмгольца с кольцевыми секциями в центре;

К о — постоянная катушек Гельмгольца с квадратными секциями в

40 центре; пХ 100 — требуемая степень однородности, %:

1 — расстояние от центра вдоль оси до i-той точки наблюдения; .Д h — шаг, с которым расположены точки наблюдения вдоль оси;

Н вЂ” расстояние от центра до граничной точки области, в которой однородность не хуже и. 0 К вЂ” постоянная катушек Гельмгольца с кольцевыми секциями в i-той точке;

К вЂ” постоянная катушек Гельмгольца с квадратными секциями в i-той точке.

Источники информации, принятые во внимание при эксгертизс

1. Штамбергер Г, А. Устройство для создания слабых постоянных магнитных полей, 00 Новосибирск, «Наука», 1972.

2. Студенцов Н. В. Меры основных магнитных величин и методика определения пх значения, М,, 1965, с. 30 — 3!

682850 г

Гедактор Е. Кравцова

Составитель Л. Воронина

Корректор Л. Орлова

Заказ 2003/17 Изд, № 505 Тирагк 1090 Подписное

1!ПО <Поиск» Государственного ко)1итета CCCI) по делаги 11300j)c .åèllé II открыси)1

113035, Москва,, )К-31), Рауи1ск11я иа0.. д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2