Феррозонд

Феррозонд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в области приборостроения и магнитометрии. Сущность изобретения: феррозонд содержит экран 1 со съемной крышкой 2, цилиндрические сердечники 5 и б, расположенные в отверстиях 3 и 4 экрана, конический сердечник 7, модулятор 8 с обмотками 9 11, модулятор 12 с обмотками . Особенностью изобретения является введение с другой стороны конического сердечника второго цилиндрического магнитного сердечника , а также выполнение экрана в виде стакана со съемной магнитной крышкой, диаметр которой равен диаметру большого основания конического сердечника, что позволило расширить диапазон измеряемых змачений магнитных полей. 2 ил.

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 R 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4847566/2 i (22) 71 ° 05.90 (46) 30.08,9" Бюл. Р 32 (71) Ленинградский институт киноинженеров (72) 1.К,Сафронов, Е,Г.Ершов, Н.Г.Максимова и А.H Èâàùåíêî (56) Авторское свидетельство СССР

Г 368560, кл. 6 01 К 33/00, 1971. (54) фЕРРОЗОНД (57) Использование: в области приборостроения и магнитометрии. Сущность изобретения: феррозонд содержит экран 1 со съемной крышкой 2, цилиндИзобретение относится к приборостроению, а именно к магнитомодуляционным преобразователям с локальной модуляцией магнитного потока, Известен симметричный феррозонд, который содержит массивные полустержни, между которыми расположен тороил модулятора. Полустержни имеют одинаковую форму и предназначены для концентрации слабого магнитного поля.

Недостатком данного феррозонда является узкий диапазон работы, обусловленный, в частности, симметричной конструкцией магнитных сердечников, поскольку, если внешнее магнитное поле само по себе велико, то после усиления его концентраторами показания выйдут за пре« SU 1758б12 А1

2 рические сердечники 5 и 6, располо-женные в отверстиях 3 и 4 экрана, конический сердечник 7, модулятор 8 с обмотками 9 - 11, модулятор 1- с обмотками 13-15, Особенностью изобретения является введение с другой стороны конического сердечника второго цилиндрического магнитного сердечника, а также выполнение экрана в виде стакана со съемной магнитной крышкой, диаметр которой равен диа- метру большого основания конического сердечника, что позволило.расширить диапазон измеряемых з ачений магнитных полей. 2 ил. делы разрядной сетки устройства, т,е будет ограничен диапазон измерений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является датчик, включающий цилиндрический магнитный экран, который содержит первое и второе основания, и в котором размещен ци-линдрический магнитный сердечник и, расположенные последовательно, первый магнитный модулятор и усеченноконический магнитный сердечник, которые размещены на общей оси, которая перпендикулярна nepsnMy u второму основаниям цилиндрического магнитного экрана, причем первое основание цилиндрического магнитного экрана имеет окно, в котором расположен первый цилиндрический магнитный сердечник, и которое соосно

3 176861 с ним, а вершина усеченноконического магнитного сердечника направлена в сторону первого магнитного модулятора.

Однако данный датчик имеет узкий диапазон измерений, так как предназначен для измерения только слабых полей.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых значений магнитных полей, Сущность изобретения заключается в том, что в феррозонд, включающий цилиндрический магнитный экран, который содержит первое и второе основания, и в котором размещен цилиндрический магнитный сердечник, и расположенные последовательно первый магнитный модулятор и усеченнокони- 20 ческий магнитный сердечник, которые размещены на общей оси, которая перпендикулярна первому и второму основаниям цилиндрического магнитного экрана, причем первое основание цй- 25 линдрического магнитного экрана имеет окно> в котором расположен первый цилиндрический магнитный сердечник и которое. соосно с ним, а вершина усеченноконического магнитного сердечника направлена в сторону первого магнитного модулятора введены второй магнитный модулятор и второй цилиндрический магнитный сердечник„ которые расположены последовательно на общей оси со стороны основания усеченноконического магнитного сердечника, причем во втором основании цилиндрического магнитного экрана выполнено дополнительное окно, в котором расположен второй цилиндрический магнитный сердечник, и которое соосно с ним. На фиг,1 представлен ферроэонд; на фиг.2 — электронное устройство магнитометра, феррозонд содержит (фиг. 1) секцию "точного" отсчета, включающую в себя магнитные сердечники 5 (первый цилиндрический сердечник) и 7 (фо" кусирующее устройство, выполненное в виде усеченноконического сердечника), а также первый модулятор 8 с катушками возбуждения 10, компенсации 11 с тремя секциями 11-1, 11-?, 11-3, и измерения 9, и секцию "грубого" отсчета, включающую в себя второй цилиндрический сердечник 6 усеченноконический сердечник 7, обра2 4 щенный своим большим основанием к

6 и второй магнитный модулятор 12 с ка гушками возбуждения 14, компенсации 15 с тремя секциями 15-1, 15-2, 15-3 и измерения 13, располо". женный между ними Ось симметрии системы совпадает с магнитной осью 0-0 феррозонда, Вся система сердечников и модуляторов размещена внутри цилиндрического магнитного экрана 1, имеющего два основания 2-1 и 2-2 с окнами 3 и 4, расположенными по оси феррозонда„ Основание 2-2 служит для защиты устройства при измерении сильных полей.

Феррозонд работает следующим образом, При измерении слабых полей: о е где 80 - порог чувствительности модулятора по индукции, Вя — индукция измеряемого поля

Ь) источника

2 - коэффициент концентрации поля, на источник Х Ве направляется левая часть

2-2 снимается, и измерителем является модулятор 8 секции "точного" отсчета, Центральный усеченноконический сердечник 7 усиливает поток, падающий на его большое основание за счет концентрации его на малой площади малого основания °

При измерении сильных внешних полей

Вдх2 В и В,х2 . (2)

2в на источник +«. В направляется первая часть феррозонда, а основание 2-2 ставится на место, и измерителем является модулятор 12 секции "грубого" отсчета, Центральный усеченноконический сердечник 7 ослабляет поток, падающий на его малое основание, за счет перехода потока на большую площадь большого основания, В этом случае в модуляторе 8 бу" дет проходить поток с индукцией в

2 раз большей, чем в модуляторе 12.

Для нормальной работы феррозонда в модуляторе 8 обеспечивается вычитание потока, измеряемого вторым модулятором 12, из общего потока, измеряемого первым модулятором 8 с помощью полей системы компенсации, неотъемлемой частью которой явля" поступает B выходное ус((»of o (но B), с которого снимаетсл « = OOO), i.

° К если m =- 5, то",+ пред<-1анллет собоц":

20-разрядное двоичное число.

При дальнейшем возраст;-;«ии полл

Во - Ве 6 .>О 2 н мо>ду IRT< p <, г«с1) «>а(.т

+ и« поток с индукцией В; ) T«„. 2 ««с выходов обмоток 9 и 14 на нхсды нульиндикатора будут поступать с« .г««алы рассогласования, поэтому устройство управления установит B (««овос число Х ) = ОХ2.Х1. С выхода ш««««T. и сигнал компенсации поступает на

1с обмотки 11-1, 11-2 и 15 1, образуя поля компенсации

)!!д, к1 j -nÄ !, (/«1 где Р,, — индукцил поля !

«. ии во нто "Ом >я., ;у(»«-;;::-, > «

 — «лндчкцил из«лер« .с и

Е

> рым мопух«ятоиом.

Очевидно, f>то если >llc:ло г>игк< н в каждо«" сскции катушки 5 ра н но единице, To B каждой секции катушки

11 оНо ран««о 2« «.

В ЭТОМ СЛУЧаЕ. "ВЕС" Ед«>«,«Лт>««ОГО тл-. ка по шине IT равен ед« нице, по шине

I — ««еньше в 2" ра"., а по шlf«е III больше н 2 Раз по сравнен. н с шино«". I I.

В момент выг;олнения равенства (4) с выхода нуль-индикатора 7. снима T ся нулевой сигнал и устройство управления YY посылает н B«:fxnдное устрой35 ство новыи код 1),) = ОХ Х (, которы ": на выходе трансформируется в код Y

ООХ Х, При дальнейшем возрастании внешнего поля н 2 раз начинает

«Э>

40 вырабатывать ток III ступень генератора GY, управляемая ислом ХЗ и по окончании компенсации на выходе

BY получим код Y =- ОХ Х,-", Если m = 5, тО предельный кОд — 00000.11111.11111.11111.

Условие полного заполне««ия разрядной сетки регистров G< свидетельствует о наличии весьма сильных магнитных полей, феррозонд переходит в новый режим своей работы согласно условию (2).

HB ИСТОЧНИК «т«(0(> МаГНИТНОГО ПОЛЛ направляется сердечник 5, Если имее«(на малом основании усеченного конуса 7 и в модуляторе Е, индукцию

В 1 Во 2, то на большом Основании

Зт усеченного конуса 6 она уменьшается в 2 раз.

1758612 ются катуш«<и ко«лпе««сации 1 и 15 соотнетствее«но первого и второго модуллторон, Электронное устройство магнито«лет ра (фиг, 2) включает в себя генерагор возбу«кденил (тока) Г(, 3 ;разрядный генератор сигнала компенсации (преобразователь ЦИФРА-Л!!ЛЛОГ)

С!«, нуль-индикатор Z, устройство .управления УУ, выходное устройство ВУ.

Генератор Г! Обеспечивает питание модуляторов и подключен к катушкам нозбуждения 14 и 10. Вход генератора G«! подключен к выходу устройства управления УУ. Генератор (-у формирует сиг«1ал !!!!ФРР-Л!!АЛОГ и шина т ге пера тора, соотне гстную«Лая числу Х1, псдключена к обмотке компе«(с2 Ци«! 1 ! т,шина II > соот ветс тнУ>«0 щал числу Х2, годключена к обмот <ам !

1-2 и 15-1, шина TII, соответствующая числу Х3, подключена к обмоткам 15-2 и 11-3, Kop, (:j =- )x3. Х?.Х1 с цифрового вы хода И пг>ступает на вход вь«ходного устройства ВУ, с которого снимаетсл код Y =- Y4 > 3 У2,71 но внешнее устройство. .Работо." выходно;о устро«"ства управллет устройство управления, на которое сиг««ал рассогласования поступает с выхода нуль-индикатора Z, к которому подключены измерительные катушки 9, 13 модуллторов.

Электронное устройство работает следующ«им Образом, Допусти«л, что измеряетсл слабое поле (1), причем В„/2 <Ве5ВО ° В этом случае Х3 = О, Х2 = О, а Х О, С генератора Г,« по шине I на обмотку

11-1 поступает сигнал компенсации, создающий поле

j В ;, K(-В, (, (3) !!где В,, Ix - индукцил поля компенсации

«Е в первом модуляторе;

В« - индукция, измеряемая первым модуляторо«л, Пока выполняется неравенство (3) с выхода нуль-индикатора Z поступает сигнал рассогласонанил на вход устройства управления УУ, которое устанавливает новое число Х) в генераторе G« .

В момент полной компенсации примеряемой индукции с выхода G„ снимаетск ко>> Х3. Х2. Х> = OOX>. Этот кос (Х«

1758612

Включается система компенсации, формирующая токи по шинам I ХХ, III

В момент окончания компенсации Формируется сигнал Y = У, Х Х О. С вы 6 хода BY снимается код Y = YYzY<, поэтому Y =- Х Y> = X<, Y = X, 7 = О, следовательно, число - (ОХ ХА„) необходимо сдвинуть в 4 разрядном выходном регистре выходного устройства BY на ш разрядов влево, если считать, что младший разряд числа расположен справа. На этом процесс измерения заканчивается.

Формула и з о б р е т е и и я

Феррозонд, включающий цилиндрический магнитный экран„ который содержит первое и второе основание, и в котором размещены цилиндрический магнитный сердечник и расположенные последовательно первый магнитный модулятор и конический магнитный сердечник. котловые оазмещены на общей оси, которая перпендикулярна первому и второму основаниям цилиндрического магнитного экрана, причем первое основание цилиндрического магнитного экрана имеет окно в котором расположен первый цилиндрический магнитный сердечник и которое соосно с ним, а вершина конического магнитного сердечника направлена в сторону первого магнитного модулятора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона . измеряемых значений магнитных полей, введены второй магнитный модулятор и второй цилиндрический магнитный сердечник, которые расположены последовательно на общей оси со стороны основания конического магнитного сердечника, причем во втором основании цилиндрического магнитного экрана выполнено дополнительное окно, н котором расположен второй цилиндрический магнитный сердечник и ко25 торое соосно с ним, 1758612

08у

Составитель Н.Максимова

Редактор И,Сегляник Техред И,Иоргентал Корректор А.Долиниц

Заказ 2999 Тираж Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101