Устройство для измерений магнитных полей

Устройство для измерений магнитных полей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАГНИТНЫХ ПОПЕЙ, содержащее последовательно соединенные магнитометр,первыЯ фильтр и сумматор, а также последовательно соединенные датчик ускорения и второй фильтр, отличающееся тем, что, с целью повьаиения точности измереиий, в него дополнительно введены последовательно соединенные первый блок умножения, интегратор и второй блок умножения, выход которого подключен к второму входу сумматора, вход первого блока умножения связан с выходом сукматора и выходом устройства, а второй входс выходом второго фильтра и вторым входом второго блока умножения. § (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

О ЦМО

РЕСПУБЛИК (19) (П) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3473927/18-21 (22) 16. 07. 82 (46) 30. 10. 83. Бюл. 9 40 (72) В. В. Аверкиев и О. П. Хвостов (71) Научно-производственное объединение "Рудгеофиэика" (53) 621 ° 317.44(088.8) (56) 1. Патент СЫА 9 2877407, кл. 324.43, 1958. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИИ

МАГНИТНЫХ ПОПЕЙ, содержащее последовательно соединенные магнитометр,первый фильтр и сумматор, а такие послеЮП С 01 R 33/00 // 6 01 R 33/02 довательно соединенные датчик ускорения и второй фильтр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерений, в него дополнительно введены последовательно соединенные первый блок умнокения, интегратор и второй блок умнокения, выход которого подключен к второму входу сумматора, вход первого блока умножения связан с выходом суьвлатора и выходом устройства, а второй входс выходом второго фильтра и вторым входом второго блока умножения.. 1051472

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

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для поисков магнитных аномалий при помощи магнитометра, установленного на подвижной платформе (самолета, вертолета, судна и др.) .

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому янляется устройство для магнитных измерений, содержащее последовательно соединенные магнитометр, первый 10 фильтр, сумматор, второй фильтр и датчик ускорения f1) .

Однако данное устройство не обеспечивает высокой точности измерения, Это обусловлено тем, что масштабный 15 коэффициент, с которым фильтрованный сигнал датчика ускорения вводится н качестве поправки на вход сумматора, устанавливается оператором вручную на основе субъективной оценки уровня помех,>о

Дель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерений магнитных полей;.содержащее последо-> вательно соединенные магнитометр, первый фильтр и сумматор, а также последовательно соединенные датчик ускорения и второй фильтр, дополнительно введены последовательно соединеиные первый блок умножения, интегратор и второй блок умножения, выход которого подключен к второму входу сумматора, вход первого блока умно>кения связан с выходом сумматора и с выходом устройства, а второй входс выходом второго фильтра и вторым входом второго блока умножения.

На чертеже представлена б ок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит магнитометр 40

1, датчик 2 ускорения, первый фильтр

3, выполненный по схеме дифференцирования, второй фильтр 4, выполненный по схеме интегрирования, первый и второй блоки 5 и б умножения, интегратор 7 и сумматор 8.

Причем магнитометр 1, первый фильтр

3 и сумматор 8, датчик 2 ускорения и

Второй фильтр 4, первый блок 5 умножения, интегратор 7 и нторой блок 6 gg умножения соединены последовательно.

Выход второго блока б у лножения подключен к второму входу сумматора 8, вход первого блока 5 умножения связан с выходом сумматора 8 и является выходом устройства, а второй вход — с выходом второго фильтра 4 и вторым входом второго блока б умножения.

Устройство работает следующим образом.;

В процессе движения магнитометра

1 на его выходе формируется сигнал, являющийся суммой полезного сигнала

ВНИИПИ Заказ 8659/45 и помехи. Полезный сигнал обусловлен геомагнитным полем и его аномалия>ли и соответствует равномерной скорости днижения. Помеха обусловлена случайными ускорениями магнитометра 1 в неоднородном магнитном поле под влиянием нестабильности воздушной (морской)сре ды,тягового усилия и динамики платфор, м>, на которой установлен магнитометр 1.

Одновременно с сигналом магнитометра 1 на выходе датчика 2 ускорения формируется сигнал, пропорциональный ускорению магнитометра 1. Помеха на выходе магнитометра 1 и сигнал на выходе датчика 2 ускорения различны, пОскольку помеха пропорциональна флуктуации пройденного пути.

Сигнал лагнитометра 1 после дифференцирования первым фильтром 3 поступает через сумматор 8 на первый вход первого блока 5 умножения. Одновременно на второй вход первого блока 5 у>лножения поступает проинтегрированный нторым фильтром 4 сигнал датчика

2 ускорения. Помеха на перном входе первого блока 5 умножения и сигнал на втором нходе первого блока 5 умножения (модель помехи ) совпадают по фазе (с точностью до знака градиента магнитного поля). В результате умножения первы>л блоком 5 умножения и интегрирования интегратором 7 иэ суммы сигнала и помехи выделяется та ее часть, которая коррелирована с моделью помехи. Сигнал с выхода интегратора 7, пропорциональный помехе,умножается но втором блоке б умножения на модель помехи, поступающую с выхода второго фильтра 4, и поступает с выхода второго блока б умножения на вычитающий вход сумматора 8. Помеха вычитается из суммы сигнала и помехи и после завершения переходного процесса на выходе сумматора S, который является выходом всего устройства, остается сигнал, свободный от помех.

Возможность автоматической компен сации по.лех потверждена путем >лоде,лирования решения дифференциального, уравнения, описывающего работу устройства, при различных характеристиках геомагнитных аномалий и скоростях изменения градиента магнитного поля.

Благодаря введении двух блоков умножения и интегратора компенсация помех от ускорений осуществляется автоматически беэ участия оператора, при этом точность компенсации возрастает. Предлагаемое ycrpoAcrao позволяет исключить ложные аномалии, обусловленные неравномерным движением магнитометра, и повысить тем самым разрешающую способность магнито.метрического метода выявления аномалий ,малой протяженности и интенсивности.

Тираж 710 Подписное