Устройство для измерения напряженности магнитного поля

Устройство для измерения напряженности магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ, со .держащее возбузвдакнций генератор, измерительный прибор, стержень, выполненный из ферромагнитного материала, на конце которого помещен пьезоэлемент , при этом длина стержня кратна половине длины волны возбуждаемых в нем механическю: колебаний, а на его конце помещен пьезоэлемент, соединенный с генер;,тором, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности определения знака постоянного магнитного поля и измерения переменных магнитных полей, оно содержит катушку индуктивности и фазочувствительный детектор, причем катушка индуктивности помещена на стержне в области пучности возбуждаемых в нем механических колебаний, соединена с сигНсшьным входом фазочувствительного | детектора, управляющий вход КотороСП го соединен с возбуждающим генератором , а выход - с измерительным прибором .

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3621294/18-.25 (22) 14.07.83 (46) 23.10.84. Вюл. 9 39 (72) A.Ã.Ãîëîâèí, H.Н.Мухаметдинов и В.Ф.Шабарин (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (53) 632.837:621.317 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 469105, кл. G 01 R 33/02, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 700846, кл. G R 33/02, 1979 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ, со;держащее возбуждающий генератор, измерительный прибор, стержень, выпол.ненный из ферромагнитного материала, на конце которого. помещен пьезоэле3(50 G 01 V 3/10у G. Ol R 33/02 мент, при этом длина стержня кратна половине длины волны возбуждаемых в нем механических колебаний, а на

его конце помещен пьезоэлемент, соединенный с генер.,тором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения возможности определения знака постоянного магнитного поля и измерения переменных магнитных полей, оно содержит катушку индуктивности и фазочувствительный детектор, причем катушка индуктивности помещена на стержне в области пучности возбуждаемых в нем механических колебаний, соединена с сигнальным входом фаэочувствительного ф детектора, управляющий вход которого соединен с возбуждающим генератором, а выход - с измерительным прибором.

1120268

Изобретение относится к геофизике, в частности к устройствам для измерения напряженности магнитного поля„ и может быть использовано при проведении геологоразведочных работ

Известно устройстно для измерения магнитного поля, содержащее кор-пус, рамку с магнитом, осветитель, приемник света, светофильтры (1), Недостатком данного устройства является невысокая надежность. 1Î

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее возбуждающий генератор, измерительный прибор, стержень, выполненный из ферромагнитного материала, на конце которого помещен пьезоэлемент, при этом длина стержня кратна полонине длины ноляы нозбуждаемых в нем механических колебаний, а на его конце помещен пьезоэлемент, соединенный с генератором 21.

Недостатком изнестного устройстна являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью определения его с помощью знака постоянного магнитного поля и измерения переменных магнитных полей, Цель изобретения — расширение функциональных нозможностей путем обеспечения воэможности определения знака постоянного магнитного поля и измерения переменных магнитных Iloлей.

Укаэанная цель достигается тем, чтс устройство для измерения напряженности магнитного поля. содержащее возбуждающий Генератор, изм ри-тельный прибор, стержень, выполнен-ный из ферромагнитного материала, на конце которого размещен пьезоэлемент, при этом длина стержня кратна половине длины волны возбуждаемых н яем механических колебаний,. а на его кочце гомещен пьезоэлемент, 45 соединенный с генератором, содержит катушку иядуктивности и фазочувствительный детектор, причем катушка индуктивности помещена на стержне н области пучяости возбуждаемых н нем мехаяи- ческих колебаний,. соединена с сигнальным входом фаэОчунствительнОГО детектора,, управляющий вход которого соединен с возбуждающим генератором, а выход — с измерительным прибором.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемОГО устрОйстэа

Устройство содержит стержень 1, выполненный из ферромагяитного материала, пьезоэлемент 2, жестко соединенный с концом стержня 1, катушку @О

3 индуктивности, помещенную на стержне 1 в области, соответствующей пучности механических колсбаний, возбуждающий геяератор 4, выход которого соединен с пьезоэлементом 2... фаэсвый 6э детектор 5, сигнальный вход которого соединен с катушкой 3 иядуктивности, управляющий нход соединен с выходом возбуждающего генератора 4,. а выход с измерительным прибором б. устройство работает следующим образом, Возбуждающий генератор 4 вырабатывает напряжение сияусоидальной формы, приводящее пьезоэлемент 2 в колебательное движение, которое возбуждает механические колебания по всей длине стержня 1. В области размещения катушки 3 индуктивности происходит чередование сгустков и разрежений механических напряжений, приводящее к модуляции суммарного магнитного момента доменов стержня 1, нь .зывающего в свою очередь модуляцию магнитного потока измеряемого магнитного поля, направленного вдоль оси стержня 1, например„ -.ëåâà напрано. Длина стержня 1 выбирается из условия обеспечения механического резонанса для получения максимальной а илитуды механических колебаний. В катушке 3 индуктивяости индуцируется ЭДС о частотой механических колебаний н стержне 1. При. этом катушка иядуктиняости помещена на стержне 1 н области пучяости, где имеется наибольшая величина амплиту à механических колебаний, для получения максимального сигнала. Сигнал с катушк i 3 иядуктиэяости поступает на фа= îâûé детектор 5„ Hoòopûé детектирует его с учетом ф,азы опорного напряжения,, снимаемого с возбуждающего генератора 4 и поступает на

Hзмерительный прибор. При смене направления.измеряемого магнитного поля на противоположное изменяется фаза ЭДС индукции катушки 3 иядуктиняосги.

7аким образом I О ныхОдяОму сиГяа;у фазового детектора 5 можно определять знак посToFяяогG магнитного поля„ !

При измерении переменного магнитяого поля с выхода катушки 3 индуктиняости снимается выходное напряжение всзбуждающего генератора 4., модулированное измеряемым переменным магнитным полем, и подается на фаэояый детектор 5, где ояо демодулируется, apl; Ilepexope величины измеряемого магнитного поля через ноль выходное напряжение катушки 3 иядуктивности меняет фазу яа противоположную, а выходное напряжение фазового детектора 5 меняет знак. Частота воэбуждающ=-го генератора 4 должна примерно

HB. порядок превышать частоту измеряемо1 магяитнОРО пОля

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства, обеспечить возможность измерения переменяоно мах нитнОГО пОля и Опре1120268

Составитель В.Попадько

Редактор P.Öèöèêà Техред И.Тепер Корректор О.Билак

Заказ 7734/33 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, .Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Филиал .ППП . . .Патент .!, .r.увгород, .ул.Проектная,4 деления знака постоянного магнитнО го поля благодаря использованию фазового детектирования выходного сигнала катушки индуктивности, помещенной на ферромагнитном стержне, находящемся под воздействием механичес.ких колебаний заданной .частоты.