Способ контроля асимметрии магнитного поля магнита

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик " 696397 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 020877(21) 25-16006/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 05,1179. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 05,1179 (я)М. К .2

G 01 R 33/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. 44 (088. 8) (72) Автор. изобретения

Б. С. Монахов (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ АСИММЕТРИИ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ МАГНИТА

Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использовано в электротехнике, в частности, при производстве приборов с магнитными системами аксиальной структуры, где необходим контроль совпадения геометрической и магнитной осей.

Известен способ контроля асимметрии поля магнита, согласно которому контроль нарушения симметрии магнитной системы проводят путем измерения трех составляющих индукции в рабочем объеме системы (11. Б магнитах с аксиально-сим- 15 мвтричным полем измеряют с помощью эффекта холла на оси рабочего объема поперечную составляющую индукции (амплитуду напряженности поля и азимут) в каждом сечении. По величине и азимуту поперечной составляющей судят о расхождении геометрической и магнитной освй магнита.

При таком способе пластину датчика

Холла помещают вдоль геометрической оси магнитной системы.При вращении датчика ХоЛла в каждом фиксированном сечении на оси измеряют азимутальное распределение индукции и из распределения выбирают два экстремальных вектора индукции, полураэность которых определяет величину поперечной составляющей индукции.

Достоверность результатов рассматриваемого способа низка, так как уровень поперечной составляющей значительно меньше наводок от осевой и радиальной составляющих индукции. Кроме того, при обработке результатов измерений необходимо определять разность двух близких по величине сигналов, что приводит к повышенной относительной погрешности измерений поперечного вектора.

Известен другой способ контроля асимметрии магнита, в котором проводятся измерения поперечной составляющей с помощью эффекта

Холла (2). Зонд с датчиком холла перемещают вдоль оси и в фиксированных сечениях измеряют поперечную составляющую индукции °

Такой способ измерений обладает малой разрешающей способностью, так как уровень поперечных составляющих обычных мал (порядка 10 т), сравнительно с полями рассеяния, магнитным полем Земли, а воличина

696397 нанадок от других составляющих превышает неличину поперечной составляющей. Точность измерений снижается также вследствие двух нидон движения (поступательного и вращательного) измерительного эона с датчиком Холла.

Целью настоящего изобретения янляется повышение чувствительности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в способе контроля асимметрии магнитного поля, основанном на взаимодействии магнитного поля с магнитоактивной средой, в приосевой области магнита создают электрический разряд газа при давлении

1-10 н/м, после чего по положению центра тяжести возникшего гаэораэрядного шнура определяют положение магнитной оси относительно геомет" рической в любом сечении магнита.

На чертеже представлено устройство для реализации данного способа.

В рабочий объем магнитной системы 1, состоящей из последовательно соединенных магнитомягких наконечников 2 и кольцевых магнитов 3, вводятся в приосевую бласть вакуумный .стеклянный баллон

4, наполненный неоном при давлении 1-10 н/м, и обойма 5, скользящая по внутренней поверхности магнитной системы, принимаемой за базовую при измерениях. В обойму 5 вмонтированы коаксиально, равномерно по азимуту, идентичные по параметрам четыре фоторезистора

6. При подключении необходимых напряжений питания в газбнаполненном баллоне возникает газовый разряд вдоль оси Z

За счет переменного магнитного сжатия вдоль оси Z, (осевая составляющая В изменяет свою величину) диаметр газоразрядного шнура (постоянен по времени) пульсирует по оси Z.

Давление в пределах 1-10 н/м яв2. ляется оптимальным для данного способа нвиду того, что при повышенном. данлении реакция газоразрядного шнура к поперечной составляющей незначительна, в то время как освещенность от газоразрядногo LtIHópa повышенная; с другой стороны реакция на поперечную составляющую газоразрядногo шнура при пониженном давлении значительна, а сигналы фоторезисторов — небольшие ° Положение центра тяжести газораэрядного шнура определяют установленными равномерно по азимуту коаксиально геометрической оси магнита идентичными rro оптическим параметрам двумя парами фоторезисторов.

Спектральная чувствительность фоторезисторов совпадает со спектром излучения, используемого н разрядном промежутке газа. фоторезисторы включают парами в дифференциальные схемы измерения по"

> ложения оси в двух взаимно перпендикулярных плоскостях для исключения влияния распределенной по оси пульсации границы светящегося шнура.

Разностные сигналы нормируются в усилителях и после усиления они пропорциональны вертикальному и горизонтальному расхождению магнитной и геометрической осей, Сложение и регистрацию сигналов вертикального и горизонтального отклонений оси проводят на двухкоординатном автоматическом потенциомет. ре.

При перемещении обоймы с фоторезисторами вдоль оси на диаграммной бумаге автоматического потенциометра записывают положение магнитной оси н каждом сечении магнита относительно начала отсчета, принимае25 мого за положение геометрической оси.

Разрешающая способность предлагаемого способа велика, так как положение газораэрядного шнура в каж30 дом сечении определяется напряженностью электрического поля газоразрядного пространства, определяемого напряжением, приложенным между электродами, которое может быть

35 стабилизировано, и поперечной составляющей индукции магнита, характеризующей асимметрию поля магнита, Причем не требуется жесткой центровки межэлектродного газового промежутка относительно магнита ввиду того, что гаэоразрядный шнур принимает устойчивое состояние на магнитной оси.

Серийно выпускаемые фотореэисторы в видимой части спектра обладают достаточной чувствительностью для регистрации смещения газоразрядного шнура в сотые доли миллиметра, что сравнимо с допусками

50 на геометрические размеры магнита

Рассматриваемым способом проводились измерения магнитных периодических систем аксимальной структуры с внутренним диаметром рабочего канала 20 мм.

Дня создания условий разряда в рабочем объеме магнита и удобстна измерений использовался стеклянный баллон, наполненный неоном при давлении 1 н/м

В области между внутренним диаметром магнита и оболочкой вакуумного баллона помещалась обойма с четырьмя фоторезисторами типа

65 СФЗ, идентичными по параметрам с

696397

Формула изобретения

Составитель Ф. Тарнопольская

Техред Н.Бабурка Корректор О.Ковинская

Редактор Н.Веселкина

Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д ° 4/

4/5

Заказ 6809/б 1

Филиал ППП Патент, r,ужгород, ул.Проектная,4 погрешностью 0,5Ъ. Обойма перемещалась вдоль оси магнита, причем эа базовую поверхность принималась внутренняя поверхность магнита.

Измерения проводились по двум каналам вертикального и горизонтального смещений осей с помощью двухкоординатного автоматического потенциометра.

По предлагаемому способу отпадает необходимость дополнительной обработки результатов измерений.

Способ контроля асимметрии маг<нитного поля магнита, основанный на взаимодействии магнитного поля с магнитоактивной cp< äoé, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в приосевой области магнита создают электрический разряд газа при давлении 1-10 н/м - после чего по положению центра тяжести возникшего гаэораэрядного шнура определяют положение магнитной оси относительно геометрической в любом сечении магнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зов Applied Рьцыеб ч 39, Р 10, 1968, р.— 4573-4580.

2. Электронная техника, сер.1, Электроника СВЧ, 1970, вып.б, с. 51-59.