Феррозонд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖОМУ Св ИИЛЬСТВУ

Сееоа Советских

Социалнстическнк

Ресвубюеф

<щ 813334 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 070279 (21) 2722423/18-21 (51)М. Кл З

G R 33/02 с присоединением заявки H9— (23) Г3риоритетГасударственный «рмнтет

СССР по делам нзобретеннй н еткрытнй

Опубликовьно 150щ1.Бюллетень 89 10

Дата опубликования олнсани» 150381

Ю) УДК е21.317. .42 (088.8) (72) Авторы изобретения

П.В. Ac,анасьев, Ю.Н. Бобков и В.Н. Горобей (71) Заявитель (54) ФЕРРОЗОНД

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров магнитного поля.

Известен феррозонд, содержащий ферромагнитный сердечник, возбуждающую, измерительную и компенсационную обмотки (1).

Недостаток этого устройства заключается в низкой точности измерения, обусловленной большим сдвигом нулевого уровня и его нестабильностью за счет асимметричной емкостной связи между цепями возбуждения и измерения. В этом устройстве измерительная обмотка выполнена многослойной и

f5 фактически является односекционной.

Поэтому емкостная связь между начальными витками измерительной обмотки и витками обмотки возбуждения сильно отличается от емкостной связи между конечными витками измерительной обмотки и витками-обмотки возбуждения, так как конечнйе витки измерительной обмотки удалены на большие расстояния от сердеч ниж и экранированы от него несколькимм1слоями измерительной обмотки.

Наиболее блинно по технической сущности к предлагаемому устройство, содержащее ферремагнитный сердечник, возбуждающую, компенсационную обмотки и измерительную обмотку, состоящую из четырех секций с одинаковым числом слоев и витков в слое в каждой секции (21.

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения, обусловленная сдвигом нулевого уровня и его нестабильность в феррозонде, что также связано с асимметричной емкостной связью между цепью возбуждения феррозонда и измерительной обмоткой. Асимметричная емкостная связь обусловлена тем, что обмотки в секциях многослойны, причем начальный и конечный слои обмотки расположены на разных расстояниях от обмотки возбуждения, т.е. несимметричны относительно центра феррозонда.

Цель изобретения — повышение точности измерений параметров магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что в ферроэонде, содержащем ферромагнитный сердечник, возбуждающую, компенсационную обмотки и измерительную обмотку, состоящую из четного копичества секций с одинаковым числом лоев и витков в слое в каждой секции, 81 3334

1 и выходные клеммы, обмотки секций и выходные клеммы расположены сим= метрично относительно центра сердечника, начала обмоток двух ближайших к центру секций соединены между собой, а их концы соединены с началами обмоток последующих соседних секций,,концы обмоток крайних секций подведены к выходным клеммам феррозонда, при этом направление намотки обмоток секций, расположенных с одной сторо-, ны центра, противоположно направлению намотки обмоток секций, располо-женных с другой стороны центра.

Кроме того, феррозонд снабжен двумя однослойными заземленными экранирующими обмотками, расположенны и так, что одна из них охватывает возбуждающую обмотку, а другая — измерительную.

На фиг. 1 изображено устройство, на фиг. 2 — то же, с экранирующими обмотками. 2О

Устройство содержит ферромагнитный сердечник 1, возбуждающую 2 и компенсационную 3 обмотки, а также измерительную обмотку 4, состоящую из четного количества секций 5-10 с одинаковымд числом слоев и витков в слое в каждой секции, при этом обмотки 11-16 и секции 5-10 расположены симметрично относительно центра 17 сердечника 1, причем начала обмоток 11 и 12 двух ближайших к центру 17 секций 5 и б соединены между собой, а их концы — с началами обмоток 13 и 14 последующих соседних секций 7 и 8. Концы обмоток 15 и 16 крайних секций 9 и 10 подведены к выходным клеммам 18 и 19 феррозонда, расположенным симметрично относительно центра 17, а направление намотки обмоток 11, 13 и 15 секций 5, 7 и 9, расположенных с одной стороны центра 17., противоположно направлению 40 намотки обмоток 12, 14 и 16 секций 6, 8 и 10, Расположенных с другой стороны центра 17.

Кроме того, устройство снабжено двумя дополнительными однослойными эк-4 ранирующими обмотками 20 и 21, расположенными так, что одна из них охватывает возбуждающую обмотку 2, а другая — измерительную 4, при этом один из концов каждой дополнительной обмотки 20 и 21 подключается к заземлителю 22.

Устройство работает следующим образом.

Феррозонд помещается в магнитное поле, параметры которого, например

-магнитную индукцию, необходимо измерить. далее ферромагнитный сердечник 1 возбуждают (перемагничивают) магнитным полем, создаваемым током, протекающим по возбуждающей обмотке @)

2. Под действием магнитной индукции в измерительной обмотке 4 наводится

ЭДС второй гармоники частоты поля возбуждения, амплитуда которой пропорциональна величине измеряемой маг- 65 нитной индукции. Затем этот сигнал усиливается, детектнруется и подается в компенсационную обмотку 3, где полученный сигнал измеряется, например, с помощью стрелочного прибора. При этом, так как в секциях 5, 7 и 9 обмотки 11, 13 и 15 расположены симметрично относительно центра. 17 сердечника 1 соответственно обмоткам 12, 14 и 16, в секциях б, 8.и 10, емкостные связи между цепью возбуждения и концами измерительной обмотки 4 практически равны, что уменьшает прониквение ложных сигналов в измеритель=, ную цепь, т.е. уменьшаются сдвиг нулевого уровня и егo нестабильность. Применяя феррозонд с двумя дополнительными однослойными экранирующими обмотками 20 и 21, охватывающими соответ" ственно возбуждающую 2 и измерительную 4 обмотки, когда один из концов. каждой дополнительной обмотки 20 и

21 подключается к заземлителю 22, можно уменьшить емкостные связи между цепью возбуждения и концами измерительной обмотки 4 настолько, что полностью исключается сдвиг нулевого уровня и его нестабильность от проникновения ложных сигналов из цепи возбуждения.

Формула изобретения

1. Феррозонд, содержащий ферромагнитный сердечник, возбуждающую, компенсационную обмотки и измерительную обмотку, состоящую из четного количества секций с одинаковым числом слоев и витков в слое в каждой секции и выходные клеммы, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, обмотки секций и выходные клеммы расположены симметрично относительно центра сердечника, начала обмоток двух ближайших к центру секций соединены между собой, а их концы соединены с началами обмоток последующих соседних секций, концы обмоток крайних секций подведены к выходным клеммам феррозонда, при этом направление намотки обмоток секций, расположенных с одной стороны центра, противоположно направлению намотки обмоток секций, ра гположенных с другой стороны центра.

2. Феррозонд по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что он снабжен двумя однослойными заземленными экранирующими обмотками, расположенными так:,:,что одна из них охватывает возбуждающую обмотку, а другая — измерителвную.

Источники информации, принятию е внимание при экспертизе

1. Яе .Phys Appl 1975, ч.5, р 175.

2. ЗЕЕЕ fans on Hagn VHAG-9, 1973, Р 3, р.227-228.

813334 фиг. 1

Составитель A. Орлов

Техред Н.Ковалева

Редактор А. Гук

КорректорС. гопак.

Заказ 767/57 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4