Феррозонд

Феррозонд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФЕРРОЗОНД,содержащий одну или несколько обмоток, расположенных на каркасе с ферромагнитным сердечником ,отличающийс я тем, что, с целью повымения точности измерений в условиях экстремальных тем- , ператур, каждая обмоткавыполнена в виде двух секций, рэсположенных симметрично относительно центра cep-i дечника и Закрепленных на каркасе . только внешними концами, а мехдцу внутренними незакрепленньо аи концами обмоток над центром сердечника имеется зазор, ширина которого определяется выражением Li(.V d-ьТ, где V, - коэффициент линейного расширения каркаса; Kj - коэффициент линейного расширения обмоточного прово . да г W - число витков в одном слое обмотки; d - диаметр обмоточного, проводаг О) ьТ- температурный диапазон работы . 4ib СО ЭО 43. 00

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 g G 01 Я 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ где кп

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3466818/18-21 (22) 08. 07. 82 (46) 23. 10. 83. Бюл. 939 (72) В.H. Пономарев, A.M. Мухаметшйн. и В.Л. Нехорошков (71) Институт геофизики Уральского научного центра AH СССР (53) 621 ° 31 7 . 44 (088. 8) (56) 1. Авторское, свидетельство CGCP.

Р 652510, кл. G 01 R 33/02,. 1979.

2. Афанасьев Ю. В. Феррозонды. Л., Энергия, 1969, с. 85- 6. (54) (57) ФЕРРОЗОНД,содержаший одну или несколько обмоток, расположенных на каркасе с ферромагнитным сердечником, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изме. рений в условиях экстремальных тем- . ператур, каждая обмотка выполнена в виде двух секций, расположенных

„ЛО„„А симметрично относительно центра сер1 дечника и закрепленных на каркасе только внешними концами, а между внутренними незакрепленными концами обмоток над центром сердечника име-. ется зазор, ширина которого определяется выражением с

1, (К,-К,1 Ю а ат, коэффициент линейного расширения каркаса; коэффициент линейного расширения обмоточного провода; число витков в одном слое обмотки) е диаметр обмоточного провода температурный диапазон раI боты.

1049843

Изюбретвние относится к измерейиям магнитного поля, применяющимся в различных областях техники, например при разведке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах, космических исследованиях, технологическом контроле и т. д.

Известны феррозонды, в которых. имеются обмотки, нанесенные на каркас витком к витку и закрепленные на каркасе с помощью клеев,компаун.ДОВ ИЛИ ДРУГИМ СПОСОбОМ ПО ВСЕЙ ЕГО длине Pl) .

Недостатком устройств является то, >) что при высоких температурах (360 К и более) различие температурных коэф 15 фициентов расширения материалов, из которых изготовлен феррозонд, вызывает вначале изменение чувствительности и постоянной феррозонда, а при повышении температур до 400- 20

500К - деформацию обмотки и каркаса вплоть до его разрушения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является феррозонд, содержащий одну или несколько 25 обмоток, расположенных на каркасе с ферромагнитным сердечником (2) .

Недостаток .устройства — низкая

ТОЧНОСТЬ °

Белью изобретения является повышение точности измерений в условиях экстремальных температур. где К вЂ” коэффициент линейного расши- .

1 рения каркаса;

-50

К вЂ” коэффициент линейного расши-5

2 рения обмоточного проводами число витков в одном слое обмотки;

3 - диаметр обмоточного провода; температурный диапазон ра- 55 боты."

Выражение (1) имеет смысл при условии

K2) К1 р о ).. (2) 60

На фиг. 1 изображен феррозонд, разрез; на фиг. 2 — кривая распределения магнитной индукции вдоль сердечника.

Укаэанная цель достигается тем, что в феррозонде, содержащем одну 0 или несколько обмоток, расположенных .на:каркасе с ферромагнитным сердечником, каждая обмотка выполнена в виде двух секций, расположенных симметрич . но относительно центра сердечника и закрепленных на каркасе только внеш— 40 ними концами, а между внутренними незакрепленными концами обМоток над центром сердечника имеется зазор, ширина которого определяется выражением (4)

45 (2 1 d р

Устройство содержит секции 1 первой обмотки, секции 2 второй обмотки, каркас 3, сердечник 4 и зазор 5, Зазор 5 имеет ширину L длина обмотки 3, длина сердечника

На фиг. 2 показаны значение Rg— магнитной индукции в сечении, расположенном на расстоянии х от центрального сечения, а также значение В магнитной индукции в центральном сечении сердечника.

Обмотки феррозонда (фиг. 1), индикаторная и обмотка возбуждения, выполнены медным проводом, намотаны в несколько слоев и состоят каждая иэ четного числа, например двух, одинаковых секций 1 и 2. Каждая секция своим внешним концом закреплена на прилегающей щеке каркаса 3. Секции каждой обмотки располагаются симметрично относительно сердечника

4. Между внутренними незакрепленными концами обмоток над центром сердечни= ка имеется зазор 5, ширина которого определяется выражением (1) при условии (2) .

Устройство работает следующим образом.

При повышении температуры каждый слой обмоток в каждой секции будет . расширяться. Так как с наружной сто--. роны обе секции 1 закреплены на каркасе 3 (который при этом считается не изменяющим свои размеры), то их расширение вызовет уменьшение зазора 5. Длина всей обмотки ферроэонда при этом остается практически неизменной, так как каркас 3 может быть изготовлен из .керамики, имеющей минимальный температурный коэффициент линейного расширения. Останется неизменным и взаимное положение концов сердечника и обмоток, т.е. постоянная феррозонда также останется неизменной.

Изменение расположения, обмотки относительно сердечника вызывает, в первую очередь, изменение коэффициента размагничивания сердечника.

Нагрев ферроэонда до рабочих температур вызывает уменьшение зазора . в центральной части сердечника и в пределе:ьы пелучим феррозонд(без зазоров, т.е. при нагреве наблюдается рост среднего значения выходной

ЭДС феррозонда.

Таким образом, пользуясь известными соотношениями, можно показать, что среднее значение выходной ЭДС феррозонда с зазором в центральной части с нагревом увеличивается, тогда как в известных конструкциях отмечается уменьшение. При одних и тех же параметрах изменение выходной ЭДС предлагаемого ферроэонда меньше в четыре с лишним раза.

Если учесть влияние изменений индуктивности обмотки в связи с из1 049843

Вх

Р ! !

4а2

Составитель В. Шульгин

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Тепер КоРРектор О. Билак

Заказ 8418/43 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эй

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул. Проектная, 4 менением температуры, а оно будет со знаком -, так как будет расти реактивное и полное. сопротивление обмотки, то можно увидеть, с учетом первого вывода, что у феррозонда предлагаемой конструкции среднее зна чение выходной ЭДС изменяется еще меньше, тогда как у известных конструкций изменения выходной ЭДС бу-, дут расти.

Изобретение обеспечивает сохранение работоспособности .феррозонда, повышение стабильности его чувств й-: тельности при высоких температурах, имеющих место в сверхглубоких скважинах.

Наличие зазора между секциями обмотки феррозонда в центральной части его сердечника позволяет повысить точность магнитных измерений, прово димых в глубоких и сверхглубоких скважинах. Это приводит к повышению качества поЛучаемой геофизической информации.