Гармоническая катушка для измерения к-ой производной магнитной индукции плоского магнитного поля

Гармоническая катушка для измерения к-ой производной магнитной индукции плоского магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

G ll N C A H E (»631848

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

CoIo3 Сьветскин

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22} Заявлено17.06.76 (21) 2371813/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет б 01 R 33/02 гооудоротоенный «омнтет

Еооото Инннотроо ССО оо делам нзобретеннй н отнрнтнй (43) Опубликовано05.11.78.Бюллетень №41 (53) УДК621.317.

° 44 (088.8) (45) Дата опубликования описания 15.11.78 (72) Автор изобретения

М. A. Воеводин

Объединенный институт ядернь х исследований (7!) Заявитель (54} ГАРМОНИЧЕСКАЯ КАТУШКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

К-ТОЙ ПРОИЗВОДНОЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

ПЛОСКОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к магнитомет рии, может бьть использовано при изготовлении, исследовании или эксплуатации магнитных систем.

Известна гармоническая катушка для измерения К-той производной магнитной 5 индукции плоского поля, представляющая собой цилиндр, на поверхности которого нарезаны пазы с одним и тем же угловым интервалом. В пазы уложены витки измерительной эбмэтки f1) .

Недостатком устройства является невысокая точность измерений.

Известна гармоническая катушка в виде цилиндра из немагнитного материала, на поверхности которого в один ряд уложены витки измерительной обмотки (2f

Плотность витков изменяется по закону, близкому к гармоническому h (aL) =

=сов(к+1М, где к — номер измеряемой производной; aL — угол в цилиндрической системе координат, Недостатки данного устройства — невысокая точность измерения и небольшая чувствительность к измеряемой гармонике.

C целью повышения точности измере— ния и чувствительности, в гармонической катушке для измерения К-той производной магнитной индукции, содержащей цилиндрический каркас из нем агнитн ого материала и »а цилиндрической поверхности каркаса жестко закреплено четнэе число идентичных клиновидных секций, а измерительная обмотка расположена на боковой поверхности секций; каждый виток обмотки образует контур, описываемьй гармоническим законом, полупериод которого

2йл равен ", где P — расстояItl ние от витка до оси цилиндрического каркаса; тт — число клиновидных секций.

На фиг. 1 изображен обший вид гармонической катушки; на фиг. 2 — разрез пэ эси A-А на фиг. 1.

На цилиндрической поверхности каркаса 1 из немагнитного материала с помощью винтов 2 жестко закреплено чет» ное число идентичных клиновидньх секций 3.

631848

Витки измерительной обмотки (ня чертеже не показана) располагаются на боковой поверхности 4 клиновидньх секций и образуют контур, описываемый гармоническим законом, полупериод ко- 5

2Кр торого равен, где p — расстояние от виткч (нч чертеже не показано) до оси каркаса; Ф - число секций, Таким образом, витки при намотке остаются эквидистантными цилинцрической поверхности каркаса.

Известно, что для плоского потенциального магнитного поля, не зависящего, например, от координаты "у", радиальная составляющая магнитный индукции в

15 цилиндрической системе координат (P,сС) = Z —, () СО&(К44)С + о К. >"" p=o (в" В 1

+ к ) 51п (К 41)Д. аК" Роо

Если в такое поле поместить гармоническую катушку, на поверхности которой

25 нанесены витки, контуры которых воспроизводят гармоническую функцию, магнитный поток, пронизывающий один виток, 4

Таким образом, если 1п = 2 (К + 4 ), гце К - номер произвоцной магнитной индукции, я форма витков вырчжяет гармоническую функцвк E S j n (K + 4 ) OL, устройство, состояшее из наборч секций, чувствительно к одной из производных магнитной индукции.

Обмотку наносят на боковую поверхность 4 клиновицной секции 3 тонким проводом (ня чертеже не показано) виток к витку.

При намотке витков навсехсекцияхв одном направлении начало обм отки одной секции соединяют с началом обмотки соседней, а конец - с концом второй соседней секции.

Благодаря новой конструкции в катушке нет пересечений витков измерительной обмотки, гармоническая плотность намотки заменена гармоническим профилем витка, который воспроизводится с высокой степенью точности даже для в ьюших гарм оник. Профиль с гармонической функцией создается при изготовлении конических секций.

Формула изобретения

Фв= В а$

О (2) 55

40 а в„

41)d

Соя (К41)с(+ д Х

45 к с

6S-Е,—. dL (31

Ъ 2 где б — длина в направлении оси 00

Подставив выражения (1) и (3) в формулу (2) и приняв во внимание, что

tn =2(K44) н dL = pdД., получаем:

Х/К+1 со Я"

Ф = Е, 0р- я в(К+ о о а ь м и (к + 1 )cL dcL ах (+) Решение уравнения (4) при помощи табличных интегралов дает следуюш ее в ыра жение:

Гармоническая катушка цля измерения

К-той производной магнитной индукции плоского магнитного поля, содержащая цилиндрический каркас из немагнитного материала и измерительную обмотку, отличающаяся тем,что,с целью повышения точности измерения и чувствительности, на цилиндрической поверхности каркаса жестко закреплено чет» ное число гцентичных клиновидньх секций, а обмотка расположена на боковой поверхности клиновидных секций, при этом каждый виток обмотки образует контур, описываемый гармоническим законом, полупериод которого равен

Гп где 9 — расстояние от витка цо оси цилиндрического каркаса; п — число клиновиднь х секций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Журнал Прибор и техника эксперимента, Yb 2, 1956, с. 29.

2, Журнал "Прибор и техника эксперимента, N 3, 1963, с. 20.

631848 айаг.г

Составитель Ф. Тарнопольская

Редактор Б. Федотов Техред 3. Фанта Корректор Л. Василина

Заказ 6336/44 Тираж 1070 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ПЛП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4