Устройство для измерения магнитного поля

 

Союз Советских Социапнстических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

III>855563 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 280879 (21) 2811042/18-.21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.0881. Бюллетень N9 30

Дата опубликования описания 1508,81

{51)М. Кл 3

С 01 R 33/02

Государственный «омитет

СССР по делам изобретений н открытий

{53) УДК 621.317 ° 44 (088.8) (72) Автор и з обретен и я

Я.Н.Пугачев (71) Заявитель

Куйбышевский институт инженеров железнод транспорта (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам, предназначенным для измерения постоянных и переменных магнитных

5 полей.

Известно устройство, содержащее чувствительный элемент в виде пьезокварцевой пластины с электродами, подключенными к автогенератору, и ферромагнитный стержень, который позволяет измерять величину магнитного поля (1 J.

Такое устройство не позволяет достаточно точно измерять напряженность магнитного поля. 15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее пьезопластины соединенные с ферромагнитным стержнем, отсчетное устройство, позволяю- 20 щее измерять напряженность магнитного поля f2).

Недостатками этого устройства является то, что оно не позволяет 25 достаточно точно измерять, величину магнитного поля, и низкая добротность колебаний в ферромагнитном стержне.

Цель изобретения — повышение точ. ности измерения магнитного поля.

Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения магнитного поля, содержащее ферромагнитный стержень, корпус с двумя пьезопластинами, отсчетное устройство, подключенное к двум:=усилителям, в цепи положитель- ных обратных связей которых включены пьезопластины, дополнительно введен немагнитный, заполненный жидкостью цилиндр с двумя дополнительными пьезопластинами в основаниях, одна из которых подключена ко входу первого усилителя, а другая соединена с выходом второго усилителя, немагнитный цилиндр снабжен расположенным внутри него ферромагнитным пустотелым цилиндрическим стержнем с отверстиями в образующей поверхности, одним своим торцом прикрепленный к нижнему основанию немагнитного цилиндра, а другим торцом соединенный с корпусом, при этом пьезопластины корпуса образуют с двумя дополнительными пьезопластинами оснований немаг- . нитного цилиндра резонансные камеPbI .

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения магнитного поля.

855563

Схема содержит пьезопластины 1 (дополнительные), пьезопластины 2, резонансные камеры 3 и 4, ферромагнитный стержень 5, отверстия б, корпус 7, немагнитный цилиндр 8, жидкость 9, отсчетное устройство 10, усилители 11 и 12.

Пьезопластины 1 (дополнительные) и пьеэопластины 2 образуют резонансные камеры 3 и 4. На ферромагнитном стержне 5 с отверстиями б на торце закреплен корпус 7, а другой торец стержня закреплен к основанию немагнитного цилиндра 8, заполненного жидкостью 9. Отсчетное устройство 10 подключено к усилителям 11 и 12, в цепи положительных обратных связей которых включены пьезопластины

1и 2.

Устройство работает следующим образом.

При включении усилителей 11 и 12 между пьезопластинами 1 (дополнительными) и пьезопластинами 2 в резонансных камерах 3 и 4, заполненных жидкостью 9, диаметр которых

5-50 мм, а длина 0,1-100 мм, возникает акустический резонанс. Частота этого резонанса определяется собст1 венными резонансными частотами пьезопластин, расстоянием между ними и акустическими параметрами жидкости.

При внесении устройства в магнитное, поле, которое беспрепятственно проходит через стенки немагнитного цилиндра 8, изменяется длина ферромагнитного стержня 5 и изменяется расстояние между пьезопластинами 1 (дополнительными) и 2. При уменьшении длины ферромагнитного стержня 5 расстояние между пьезопластинами 1 и 2 в резонансной камере 4 уменьшается, т.е. частота автогенерации в усилителе 12 возрастает, а в резонансной камере 3 частота автогенерации в усилителе 11 уменьшается. Разница этих частот пересчитывается на отсчетном устройстве 10 в единицы напряженности магнитного поля. Расстояние в резонансных камерах 3 и 4 между пьезопластинами выбирается одинаковым, а жидкость 9 выбирается с нулевым температурным коэффициентом изменения скорости ультразвука так, чтобы в начальных условиях без магнитного поля частоты автогенера-! ции в усилителях 11 и 12 были также одинаковы. Это позволяет скомпенсировать нестабильность работы устройства при изменении температуры и давления окружающей среды, что приводит к повышению точности измерения величины магнитного поля.

Отверстия б в стенках ферромагнитного стержня 5 позволяют выравнивать температуру и давление в резонансных камерах 3 и 4, что ведет к повышению точности отсчета.

Предлагаемое устройство для измерения магнитного поля позволяет измерять напряженность магнитного поля в диапазоне от 0,1 до 10 Э при

15 частотах от 0 до 200 кГц с точностью не менее 0,1 Э.

Формула изобретения

Устрой ст во для и змере ни я ма гнит ного поля, содержащее ферромагнитный стержень, корпус с двумя пьезопластинами, отсчетное устройство, подключенное к двум усилителям, в цепи положительных обратных связей которых включены пьеэопластины, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения магнитного поля,в. него дополнительно введен немагнитный, заполненный жидкостью цилиндр с двумя дополнительными пьезопластинами в основаниях, одна из которых подключена ко входу первого усилителя, а другая соединена с выходом второго усилителя, немагнитный цилиндр снабжен расположенным внутри него ферромагнитным пустотелым цилиндрическим стержнем с отверстиями в образующей поверхности, одним сво4Q им торцом прикрепленный к нижнему основанию немагнитного цилиндра, а другим торцом соединенный с корпусом, при этом пьезопластины корпуса образуют с двумя дополнительными

4) пьезопластинами оснований немагнитного цилиндра резонансные камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9331110 кл. G 01 R 33/02, 1976.

2. Патент ClllA М 3564402, кл. 324-43, 1971.

855563

Составитель Г. Змиевская

Техред ж. Кастелевич Корректс .и° . Стен

Ф»

Редактор Л.Повхан

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

Заказ 6900/64 Тираж 732 Подщксное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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