Струнный магнитометр

Струнный магнитометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<1,66412

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИ ЕПЛЬСТВУ

Союз Севетских

Соцрюлнатнческнк

Республик (61) Дополнительное я авт. свнд-ву В509849

Р (51)М. Кл. (223 Заявлено 250376 (2>3 2337984/18-21 с присоединением заявки М (23) Прнарнтет—

G 01 R 33/02

Государствевимй комитет

СССР

Ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .44 (088.8) Опублмковаие 250579. бюллетень 89 19

Дата опубликования описания 250579 (72) Авторы изобретения

Л.Б.Рабухин и В.Б.Рабухин (71) Заявитель (54) СТРУННЫЙ ИЬГНИТОИЕТР

Изобретение может быть использовано для измерения магнитной восприимчивости слабомагнитных веществ.

В основном изобретении к авт.св.

9509849 описан струнный магнитометр, который с целью повышения чувствительности и упрощения конструкции снабжен постоянным микромагнитом, подвешенным к нижнему концу струны,. причем участок струны в зазоре магнита возбуждения выполнен тоньше остальной части струны. Однако чувствительность известного магнитометра ограничена флуктуационным перемеще вием подвешенного магнита.

Целью изобретения является повыше ние чувствительности .струнного магнитометра.

Это достигается тем, что в корпус магнитометра, содержащий магнит возбуждения,. струну, участок которой в зазоре возбуждения выполнен, тоньше остальной ее части, опоРу верхнего конца струны, постоянный микромагиит, подвешенный к нижнему концу струны, электронный усилитель и частотомер, введен микровинт, к нижнему концу которого прикреплена опора верхнего конца струны. г

На чертеже представлена функциональная структурная схема устройства.

Струна 1 выполнена, например, иэ вольфрамовой вити диаметром 15-50 мкм и в зазоре постоянного магнита возбуждения 2 струна l имеет участок длиной менее 5 мм и диаметром менее

5 мкм..Верхним своим концом струна 1 укреплена в опоре 3, а к нижнему концу струны 1 подвешен высококозрцитивный постоянный микромагнит 4, например, иэ сплава. самарий — кобальт.

Струна 1 включена в цепь обратной связи электронногб усилителя 5 так, что она сама, магнит 2 и усилитель 5 образуют струнный генератор 6, час:тота колебаний которого регистрируется частотомером 7. Иикромагнит 4 относительно корпуса 8 закреплен с помощью растяжек 9 и 10, выполненных, например, из вольфрамовой нити диаметРом 15-50 мкм, и располагается в непосредственной, близости от тонкостенногО немагнитного окна 11, к которому прикладывается испытуемый образец 12 произвольной формы эа исключением одной иэ сторон, представляющей собой плоскость, причем объем образца во много раэ превышает объем микромагнита 4. В корпус 8, Введение Микровинта в магнитометр по авт .св. 9509849 позволяет значительно повысить его чувствительность, поскольку образец и магнит находятся в механическом контакте, что исключает ограничение чувствительности, связанное с воздействием микровибра ций, а йриведение образца и магнита в непосредственный контакт приводит к увеличению силы их взаимодействия.

Формула изобретения

3 664128 помимо струны 1,. магнитов 2 g 4 опоры 3, усилителя 5 и растяжек 9 и 10, введен микровинт 13, к нижнему концу которого прикреплена опора верхнего конца струны.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии образца 12 генера тор 6 возбуждается на собственной частоте резонансной, определяемой параметрами тонкого участка струны

1 и микромагнита 4. Затем с помощью микровинта 1 3 микромагнит 4 опускается до прикосновения с окном 11, что регистрируется по уменьшению частоты генератора 6 HcL несколько процентов (до 103). При приложении к окну 11 "5 образца 12 последний оказывается в небднбродном магнитном поле магнйта

4, возникает сила притяжеяия"между образцом 12 и микромагнитом 4 и, Следовательно, к нижнему концу струны 1 э0 прикладывается дополнительное усилие.

Однако при этом увеличения осевого -натяжения струны 1 и соответ6твенноиэменения частоты генератора 6 не происходит, так как магнит 4 и обра- 5 зец 12 находятся в механическом кон-. такте через окно 11. Затем с помощью микровинта 13 натягивают струну 1 C тем, чтобы оторвать микромагHBT 4 от окна 11, а точнее от образца 12. При этом частота генератора 6 будет увеличиваться до тех пор, пока,,микромагнит 4 на оторвется от окна 11. В момент отрыва частота колебаний генератора 6 резко уменьшится, По максимальному значению частоты в момент S5 отрыва судят о силе взаимодействия микромагнита 4 и образца 12, которая равна внешней силе, приложенной к микромагниту 4 для отрыва его от образца 12 в момент отрыва ° 40 .Поскольку сила взаимодейСтвия микромагнита 4 и образца 12, возрастая с уменьшением расстояния между ними"по кубическому закону, максймальна при их непосредственном контакте, то; естественно, что максимальная чувствительность магнитОметра обеспе I чивается в oa сутствие окна ll npu непосредственном приложении образца

12 к микромагниту 4. В этом случае устройство работает следующим образом. Й отсутствие,образца 12 генератор 6 возбуждается на собственной резонансной частоте. Затем к микромагниту 4 прикладывается образец 12 до механического контакта между ними, что регистрируется по уменьшению частоты генератора 6 на несколько процентов (до 10%). Затем микровинтом 13 прикладывается внешняя сила для отрыва микромагнита 4 от образца 12, которая в момент отрыва (резкое уменьшение частоты генератора 6) равна силе взаимодействия между магнитом 4 и образцом 12.

Чувствительность предлагаемого устройства при длине утоненной части струны 12 мм и ее диаметре 1 мкм

1 составляет 1,2х10 Г/гц, что почти в

500 раэ превьыает чувствительность магнитометра по основному изобретению

Струнный магнитометр по авт.св.

9509849, отличающийся тем, что, с целью повйшения его чувствительности, в корпус магнитометра введен микровинт, к нижнему концу которого прикреплена опора верхнего конца струны.

664123

Составитель М.Клыков

Техред О.Алферова Корректор О.Билак

Редактор Е.Гончар

Заказ 2993/44. Тираж 1089 Под пи с ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул . Проектная, 4