Способ определения интегральных по длине неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа

Способ определения интегральных по длине неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области магнитнык измерений и предназначено для измерения интегральных по длине магнита неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа, что необходимо длл создания ускорителей заряженных ча™ стиц высоких энергий. Способ реализован в устройстве. В из 5еряе{-5Ь1Й диполь 1 помещают два одинаковых, рас-™ пределенньж по длине 5aгнитa магнигорезистивных датчика (МРД) 3 п 4р зак реиленных на поворотной рамке 5, МРД 3 располагают в центре япертзфы вдоль оси магнита, а гОРД 4 - параллельно ему -у края апертуры. Вращая поворотную. 5, регистратором 7 сигнала измеряют сопротивления {РД 3 и 4 в равноотстоящих по азимуту тоЧ ках в пределах одного оборота .Ик разницу, а также показатели ГФД 3 передают в ЭВМ,.где по.формуламs приведенным в описании изобретения,, используя дискретное преобразование Фурье, вычисляют интеграл.ьные гармо нические коэффициенты магнитного поля Af,bi Bf.. Способ имеет повьш5е лные быстродействие и точность изме рений, 1 ил. С (О S -tey

СОЮЗ COBETCWX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ (51) 5 G 01 К 33/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 23.12.90. Бюл. Р 47 (21) 4052640/24-21 (22) 07.04.86 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) В.М. Лачинов и В.А. Прейзендорф (53) 621.317(088.8)

{56) B.N. Логинова, В,A. Прейзендорф, Магнитометрические методики для определения характеристик дипольных маг-. нитов (обзор) . Депонированное сообщение ОИЯИ Б1-9-11494, Дубна.

В.И. Балбеков, К.Ф. Герцев и др, Измерение нелинейностей магнитного поля сверхпроводящих диполей УНК ме.тодом гармонического анализа. ИФВЭ

82-134, ОУНК, Серпухов, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ,ПО ДЛИНЕ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ДИПОЛЬНЫХ

МАГНИТНЬЕ ПОЛЕЙ МЕТОДОМ ГАРМОНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА (57) Изобретение относитсл к области .магнитных измерений к предназначено для измерения интегральных по длине магнита неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа, что необходимо для создания ускорителей зарнженньгх ча" стиц высоких энергий. Способ реализован в устройстве. В измеряеfÿ.é диполь 1 помещают два одинаковых„ распределенных по длине магнита магии:opeaecvwsurw датчика (МРД) 3 и 4, зак репленных на поворотной рамке 5, МРД 3 располагают в центре апертуры вдоль оси магнита, а МРД 4 — параллельно ему .у края апертуры, Вращал поворотную рамку 5, регистратором 7 сигнала измеряют сопротивления МРД Э и 4 в равноотстоящих по азимуту точках в пределах одного оборота. Их разницу, а также показатели МРД 3 передают в ЗВМ, где по.формулам, приведенным в описаник изобретения, используя дискретное преобразование

Фурье, вычисляют интегральные гармонические коэффициенты магнитного поля Ад. и В„.. Способ имееT повыненные быстродействие и точность изме» рений. 1 ил.

1443600

Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для измерения интегральных по длине магнита неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анчлиза, что необходимо при создании ускорителей заряженных частиц высоких энергий„

Цель изобретения — повышение бы- Ito сгродействия и точности измерений.

На чертеже показан вариант осуще .ствления данного способа, где измеряемый диполь:, 2 — обмотки его возбуждения, 3, 4 — магниторезистивные датчики, 5 — поворотная рамка, 6 — устройство привода, 7 — регист ратор си вала. 8 — ЗВИ.

В измеряемый,иполь ) помещают два одинаковых„ распределенных по длине магнита магниторезистивных датчика, эакрепл ..нных HB BQBopoTHQH рамке 5. Один из датчиков 3 располагают. в центре апертуры вдоль оси магнита, а другой датчик 4 — параллельно 2$ ему у края апертуры. Вращая поворотную рамку с помощью устройства при-. вода 6, регистратором 7 измеряют сопротивления датчиков в моменты фиксации датчика 4 в равноотстоящих по азимуту точках в пределах одного оборота. Их разницу, а также показания датчика 3 передают в ЗВИ, где пп формулам (1), используя дискретное преобразование Фурье, вычисляют гармонические коэффициенты магнита Л„

В„е

Реализация способа предусматривает .использование двух одинаковых, .распределенных по длине датчиков, чувствительных к интегральному значению модуля магнитного поля; Такие датчики могут быть осуществлены, например, с помощью магниторезистивной проволоки.. Проволока из висмута или особо чистой меди обладает заметным магниторезистивным эффектом в диапазоне полей более 0,3 Т с приемлемой линейностью завнсимоси сопроти" вления от поля. Это хорошо соответ-. ствует, например, диапазону магнитных полей (1„5-5T) .

Конструктивно датч 1ки могут быть выполнены в виде сжатой продольной петли, которая скручивается в поворотную рамку - каркас, один в паз, совпадающий " осью вращения рамки, а другой. в паз на ее внешней образующей, параллельно первому. указан-. ные датчики, основанные на магниторезистивном эффекте, практически без-.

ынерциочны и, следовательно, имеют высокое быстродействие. Бифилярная скрутка петель обеспечивает малую чувствительность к внешним электромагнитным наводкам. Расположение датчиков на краю апертуры и в ее центре обеспечивает заметное повышение чувствительности к неоднородностям поля по сравнению с вариантом индукционных катушек .

Вращение рамки с датчиками в апертуре магнита обеспечивается внешним приводным устройством. Фиксация момента измерения осуществляется либо остановкой рамки через одинаковые шаги по азимуту в пределах оборота, либо подобным же стробированием моментов измерений при непрерывном повороте рамки. В обоих случаях с приводного устройства в блок регистрации подаются сигналы для синхронизации измерений. Цикл измерений, включающий проведение 40-60 замеров за один поворот, возможно провести в пределах секунды. Измерение разницы выходных сигналов с датчиков позволяет значительно подавить влияние сии. фазных помех и заметной температурнбй зависимости датчиков. Импульсный режим запитки датчиков также может способствовать сниженмю температурной погрешности. Измеряемый сигнал напряжения преобразуется в цифровой сигнал и затем передается в ЭВМ где накапливается группа сигналов, соответствующих циклу измерения. После завершения цикла измерений по программе в соответствии с формулами (1) и результатами измерений производят вычисле-, ние сгносительных гармонических коэффициентов интегральных по длине неод-. нородностей диполя А и В1 .

ЬВ(О) В (e)-S С

+ (С СоашО+

0 2Во 2 In)

+ Э,„аз.птд); . (1) А я+ -=С п. В я+ =

СО 4:(А + В ) Р п1

Ся, =, („ +„, + А„Ащ,„)

М - (Ви А +в Аи Вь+у ) в

)}т где гармонические коэФФициенты С и!

443600

D находятся с помощью дискретного преобразования Фурье.

С

- + (С ensmO+

2 аВ(0) В (О)-В>

Я» ы

В 2ао

+ D 81A O)f

С . »(Аг + Ва )

0 Феба я

С,Е (В» Ва +

+ А„А„+,„);

Вщ * (В„. Ал+е — А„В„„„), где В

В (8) а в(9)С Ф 0„Ъ 3

Составитель Г. Павлов

Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко,Редактор Т. Юрчикова

Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035 Москва, Ж-35 Раушская наб. д. 4!5

:Заказ 4331

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ определения интегральных по длине неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа, включающий измерения 10 интегральных характеристик диполь-. ного магнитного поля в точках апертуры магнита.и вычисления по результатам измерений гармонических коэффициентов магнитного поля, о т л и — !5 ч а ю шийся тем, что, с целью . повьппения точности и быстродействйя, регистрируют абсолютное значение интегральных по длине магнита модуля магйитного поля на оси магнита и 20 разность между. ним и значением модуля на параллельной оси магнита прямой у.края апертуры с помощью двух

;одинаковых датчиков, осуществляют поворот на 360 одного датчика по окруж"?5

Ф ности по краю апертуры, но фиксируют при этом. положения датчика по азимуту д, повторяя каждый раз измере- ние аВ, причем число измерений оп-. ределяется удвоенным значением но- 30 мера высшей гармоники, после. чего но результатам измерения вычисляют интегральные гармонические коэффициенты магнитного поля А„ и В„ по формулам модуль магнитного поля иа оси магнита; модуль магнитного поля на прямой у края апертуры, па» раллельной оси магнита в положении с углом азимута д; разность модулей магнитного поля, аВ(О) В(О) - В„; гармонические коэффит ленты разностно"î сигнала двух датчиков аВ/В, вычисляемые методом дискретного Фурьеанализа, а для нахождения

А„ и В„ используют выражения А „+,=С,; Вя„ -0, .