Магнитный феррометр

Магнитный феррометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 4723I7

Союз Советских

Социалистических

Респчблик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.03.73 (21) 1898942/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.05.75. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 15.09.75 (51) М. Кл. G 01v 3/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 550.838(088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Крюков, О. Н. Молчанов, В, В. Климов и В. В. Шестаков

Институт горного дела (71) Заявитель (54) МАГНИТНЫЙ ФЕРРОМЕТР

Изобретение относится к технике геофизических исследований и предназначено для измерения магнитной восприимчивости железных руд в скважинах, шахтах, карьерах и других горных выработках — в целях определения содержания магнетитового железа.

В практике магнитного экспресс-метода определения содержания железа преимущественное распространение получили устройства, содержащие индуктивный датчик магнитной восприимчивости, генератор переменного тока, питающего датчик, детектор для выпрямления сигнала датчика, регистрирующий или отсчетный прибор. Типичным примером такого рода устройств может служить магнитный феррометр МФ-1.

Феррометр МФ-1 и другие известные устройства, содержащие перечисленные функциональные узлы, обладают следующими существенными недостатками: отсутствием фазового детектирования сигнала; отсутствием регулируемой компенсации нулевого фона сигнала; отсутствием температурной компенсации ухода нуля за счет температурной нестабильности детектора; сложностью и громоздкостью схемы, неудобством ее настройки и регулировки.

Цель изобретения — повышение точности измерений, а также упрощение схемы феррометра.

Для этого в предлагаемом магнитном феррометре детектор выполнен на двух последовательно и согласно соединенных диодах, один из которых включен в цепь питающей вторичной обмотки выходного трансформатора генератора последовательно с датчиком и отсчетным прибором и служит для непосредственного выпрямления сигнала, а другой — последовательно с обмоткой коммутирующего напряжения, синфазного с напряжением сигнала, второй зажим которой подключен к точке соединения первого диода и отсчетного прибора, и служит для обеспечения фазового детектирования, линеаризации выходной характеристики схемы феррометра, компенсации нулевого фона сигнала и температурного ухода нуля.

На чертеже изображена схема феррометра.

Измерительная цепь феррометра состоит из последовательно включенных вторичной обмотки 1 выходного трансформатора 2 генератора переменного тока 3, индуктивного датчика 4, образующего с емкостью 5 резонансный контур 6, полупроводникового диода 7 и отсчетного прибора 8, III) íòèðîâàííûõ конденсаторами 9 и 10 соответственно. Коммутирующая цепь состоит из последовательно включенных обмотки 11 трансформатора 2, регулируемого сопротивления 12, полупроводниковых диодов 13 и 7. Диод 7 является общим для

30 обоих последовательных цепей элементом.

472317

Напряжение питания синосуидальной формы, снимаемое с зажимов обмотки 1, благодаря достаточно большой емкости конденсаторов

9, 10 почти полностью приложено к резонансному контуру 6, имеющему небольшую начальную расстройку. При размещении датчика

4 в воздушной или немагнитной среде в измерительной цепи протекает ток нулевого фона сигнала, постоянная составляющая которого, детектируемая диодом 7, вызывает отклонение стрелки отсчетного прибора 8, которое необходимо скомпенсировать. Источником компенсирующего тока служит коммутирующая обмотка 11, к зажиму 14 которой через сопротивление 12 подключен положительный электрод диода 13, а зажим 15 подключен к точке 16 соединения диода 7 и отсчетного прибора 8.

Ток нулевого фона сигнала компенсируется частью выпрямленного на один полупериод коммутирующего тока, ответвляющегося в точке 17 и протекающего по обмотке датчика 4, обмотке питания 1 и заряжающего конденсатор 10, которым шунтирован отсчетный прибор

8, в полярности, обратной напряжению нулевого фона сигнала. Точная установка нуля производится с помощью регулируемого сопротивления 12. Другая часть тока, ответвленного в точке 17, протекает через диод 7 в виде опорного тока и в точке 16 замыкается на зажим

15 обмотки 11. При изменении температуры, например при увеличении ее, проводимость диодов 13 и 7 повышается, что обуславливает одновременное пропорциональное увеличение и тока нулевого фона сигнала и компенсирующего тока, направленных встречно. В результате этого достигается температурная стабилизация нуля.

При размещении датчика 4 в ферромагнитной среде расстройка контура 6 увеличивается пропорционально магнитной восприимчивости среды (руды). Выпрямленный на один полупериод .на диоде 7 ток сигнала датчика 4 измеряется на отсчетном приборе 8, при этом линеаризация выходной характеристики феррометра достигается благодаря постоянному и достаточно большому значению коммутирующего (опорного) напряжения, открывающему диод 7 на линейном участке его вольтамперной характеристики. Описанная схема включения,измерительной и коммутирующей цепей при введении в последьпою простейшего фазовращателя (в целях упрощения чертежа фазовращатель на нем не показан) позволяет осуществить избирательное детектирование полезной (реактивной) составляющей сигнала 5 датчика 4.

Предлагаемая схема феррометра не требует какой-либо настройки ее функциональных узлов (за исключением контура 6) или подбора одинаковых по параметрам элементов, Требо20 вание идентичности характеристик диодов 7 и

13 автоматически выполняется посредством параллельного включения в каждом из них нескольких однотипных диодов.

Предмет изобретения

Магнитный феррометр, содержащий индуктивный датчик сигнала магнитной восприимчивости, генератор переменного тока с выходным

30 трансформатором, снабженным во вторичной цепи питающей и коммутирующей обмотками, детектор и отсчетный прибор, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, детектор выполнен на двух последо35 вательно и согласно соединенных диодах, один из которых включен в цепь питающей обмотки последовательно с датчиком и отсчетным прибором, а другой последовательно с коммутирующей обмоткой, второй зажим которой под40 ключен к точке соединения первого диода и отсчетного прибора.