Устройство для измерения магнитной восприимчивости

Устройство для измерения магнитной восприимчивости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< i7(}5397 р

Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 120876 {21) 2 331669/18-21 с присоединением заявки М (51)М. Кл.

G 01 В 33/16

G 01 V 3/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень М! 47 (53) УДК621. 317. 44 (088, 8) Дата опубликования описания 25.1279 (72) Авторы изобретения

Д.Н. Лотов и В.Н. Тихонов (71) Заявитель научно-производственное объединение ГеоФизика (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ

ВОСПРИИМЧИВОСТИ

Изобретение касается устройств для измерения магнитной восприимчивости сред, например, горных пород, руд в естественном залегании, по стенкам горных выработок, а также в образцах; порошках и т.д, Известно устройство для измерения магнитных свойств пород, содержащее ортогонально и асимметричйо расположенные приемную и возбуждающую катушки. Асимметричное расположение катушек не позволяет бграничиться одним измерением -при исследовании сложных и анивотропных магнитййх сред, т.,к. в этом случае показания прибора изменяются при повороте измерительного устройства вокруг его оси, Недостатком данного устройства является также слабая защищенность схемы от воздействия внешних магнитных полей (1).

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения магнитной восприимчивости, содержащее цилин дрические возбуждающие катушку и две секции приемной катушки,. расположенные симметрично относитель но центра возбуждающей катушки, и включенные встречно, генератор, измерительную схему и регистратор (21 °

Недостатком данного устройства является невозможность получения высокой чувствительности и обеспечения фокусирующих свойств устройства, последнее -обстоятельство не позволяет иаключить при" измерениях влияние воздушного зазора. Для по" вышения чувствительности известного устройства можно увеличить диаметр возбуждающей катушки (т,е, увеличить ее магнитный момент) . Однако, увеличение чувствительности таким путем приводит к ухудшению фокусирующих свойств устройства, Цель изобретения - повыаение чувствительности при одновременном сохранении фокусирующих свойств измерительного устройства.

Для этого в устройстве для измерения магнитной восприимчивости, содержащее цилиндрические возбуждающую и две секции приемной катушки, расположенные соосно и симметрично относительно центра возбуждающей катутаки, генератор, блок измерения и регистратор, две секции приемной

705397

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: средний диаметр D и длина (. возбуждающей катушки 1, средний диаметр d приемной катушки 2 и 3 и среднее расстояние между секциями приемной катушки Н.

Выводы возбуждающей катушки а и б (фиг.2) подключаются к генератору синусоидального напряжения, обмотки приемной катушки включены навстречу друг другу, а с выводон в и r сигнал поступает на измерительную схему.

Расчетные кривые, изображенные на фиг.3 показывают форму зависимости приращения ЭДС и приемной катушке, 40 при изменении расстояния h между устройством и магнитной средой.По оси абсцисс на графике отложена величина пропорциональная приращению ЭДС в приемной катушке н присутстнии маг- 45 нитной среды, а по оси ординат отложено расстояние между устройством и магнитной средой, нормированное к диаметру установки — h/D . Шифр кривых Й/D — отношение диаметра прием- 50 ной катушки d к диаметру возбуждаю- щей катушки D, Для сравнения на фиг.3 пунктиром показаны аналогичные зависимости, полученные для известного устройства. Линия 1-1 соответству- 55 ет расстоянию от центра установки до ее рабочей поверхности, Это расстояние зависит от длины возбуждающей катушки (и расстояния между секцияMH приемной waTyx H Н. Устройства, у которых максимум кривой G. расположен правее линии 1-1 (фиг.3) обладают фокусирующими свойствами.

30 катушки расположены внутри возбуждающей, а средний диаметр возбуж дающей катушки D и средний диаметр приемной катушки d удовлетворяют соотношению О, 3 d/D и О, 7, причем длина возбуждающей катушки С связана с-расстоянием между секциями приемной катушки H соотношением

Н>Е.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для измерения магнитной восприимчивости; на фиг. 2 — электрическая схема устройства; на фиг; 3 — графики зависимости геометрического фактора установки G от расстояния между устройством и поверхностью исследуемой среды, Устройство для измерения магнитной вбсприимчиности состоит иэ соосных возбуждающей катушки 1 и двух секций 2, 3 приемнОй катушки,расположеннйх симметрично относительно центра возбуждающей катушки, каркаса измерительного устройства 4, выполйенного из немагнитного материала и непронодящего материала.

Работа устройствh для измерения магнитной восприимчивости заключается в следующем.

Возбуждающая катушка 1 (фиг.1) создает в окружающем пространстве переменное магнитное поле. Это поле при отсутствии магнитной среды индуцирует в секциях приемной обмотки

2 и 3 одинаковые по амплитуде, но противоположные по фазе ЭДС, следовательно, на выходах в и г (фиг.2) приемной катушки в этоМ случае наблюдается нулевая ЭДС, Над магнитной средой устройство располагается так, чтобы совмещенные оси катушек 1, 2, 3 были перпендикулярны поверхности среды. Поле возбуждающей катушки 1 при этом будет взаимодействовать со средой, вследствие чего появляется вторичное магнитное поле.

Вторичное поле будет индуцировать в секциях 2, 3 приемной катушки вторичные ЭДС, но из-за разного расстояния обмоток приемной катушки до магнитной среды, величины вторичных ЭДС будут отличаться друг от друга и на выводах в и г приемной катушки появится раэностная ЭДС, по величине которой можно определить магнитную восприимчивость среды.

Таким образом, данное устройство обладает более высокой чувствительностью, при этом наличие фокусирующих свойств позволяет проводить измерения на поверхности (неровной), так как исключается влияние этих неровностей.

Формула изобретения

Устройство дпя измерения магнитной носприимчиности, содержащее цилиндрические возбуждающие и две секции приемной катушки, расположенные соосно и симметрично относительно центра возбуждающей катушки, генератор, блок измерения н регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности при одновременном сохранении фокусирующих свойств, две секции приемной катушки расположены внутри возбуждающей, а средний диаметр ноэбуждающей катушки D и средний диаметр приемной катушки Й удовлетворяют соот-у ношению: 0,3 Cd/D < 0,7, причем длина возбуждающей катушки В связана с расстоянием между секциями приемной катушки Н соотношениемЪН1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент CltlA кл. 324 -34, Р 3488577, 06.01 ° 70.

2. Авторское свидетельство ССCP

9 516982, кл . G 01 R 33/)6 )6,07.74 (прототип),