Ферромагнитный экран

Ферромагнитный экран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОФСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 160678 (21) 2630113/18-21

<>769643

Союз Советских

Социалистических

Республик (51)M. Кл.

G l 2 В 17/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

{23) Приоритет

Опубликовано 07.10,80. Бюллетень Но 37 (53) УДК 621. 03Э. .538(088.8) Дата опубликования описания 1 0,1 ОВ О (72) Авторы изобретения

Ю. В. Афанасьев, В. И. Шеремет, Е.Н. Гусев и В.П. Порфиров

I (73 } Заявитель (54) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ЭКРАН

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано для получения объема, в кото-. ром отсутствует магнитное поле, где производится настройка и испытание, например, первичных преобразователей феррозондового типа.

Известен ферромагнитный экран, содержащий многослойный цилиндрический корпус, слои которого расположены с воздушным зазором, и источник питания f1).

Недостатками этого экрана являются низкий коэффициент экранирования, нестабильность коэффициента экраниро- 15 вания, обусловленная нестабильностью остаточных магнитных полей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ферромагнитный экран, содержащий много- 20 слойный цилиндрический корпус, слои которого расположены с воздушным зазором, и источник питания f2 ).

Недостатками известного устройства являются низкий коэффициент экра- 2S нирования, обусловленный проникновением неоднородного магнитного поля внутрь экрана с открытых концов и остаточным намагничиванием от воздействия обмоток с оазмагничивающим то2 ком, нестабильность коэффициента экранирования, обусловленная нестабиль ностью остаточных магнитных полей экрана от флуктуаций температуры окружающей среды, большой вес, вызванный необходимостью применения ферромагнитной трубы большого диаметра, а следовательно, и длины, а также необходимостью применения размагничивающих обмоток, имеющих значительный вес.

Цель изобретения — повышение эффективности и стабилизации экранирования.

Это достигается тем, что ферромагнитный экран, содержащий многослойный цилиндрический. корпус, слои которого расположены с воздушным зазором, и источник питания, снабжен воздухопроводом, преобразователем температуры и блоком автоматического регулирования температуры, при этом воздухопровод размещен между внутренними слоями корпуса, преобразователь температуры расположен на внутренней поверхности корпуса и электрически соединен с блоком автоматического регулирования температуры, а .противоположные концы корпуса выполнены разного диаметра.

769643

На чертеже изображен общий .вид предлагаемый ферромагнитный экран, общий вид.

Экран выполнен в виде ферромагнитного корпуса 1 с разновеликими сужениями 2 и 3 на противоположных концах. Экран содержит четыре слоя

4-7 ферромагнитного материала, например пермаллоя. На концах каждого ферромагнитного слоя закреплены кольца 8-15 с электрическим контактом по всему периметру из высокопроводящего материала, например серебра или меди, соединенные проводами 16 и 17 через выключатели 18 с источником питания 19. Экран корпуса 1 снабжен воздухопроводом 20 для подачи подогретого воздуха от блока 21 автоматического регулирования температуры, подсоединенным к зазору 22 между внутренними слоями 6 и 7 ферромагнитного корпуса 1. Блок 21 автоматичес- 20 кого регулирования температуры состоит из калорифера 23, прибора 24 для измерения температуры и ее регулирования, первичного преобразователя температуры 25, размещенного на р поверхности внутреннего слоя 7, компрессора 26 и пневмошланга 27, соединяющего компрессор 26 с калорифером 23.

Предлагаемый экран работает следующим образом.

Ферромагнитный экран находится под воздействием магнитных полей Земли, промышленных установок и электрифицированного транспорта. В середине у корпуса 1 внешние магнитные поля ослаблены по трем ортогональным направлениям Х, Y, Z ферромагнитными слоями 4-7 и разновеликими сужениями 2 и 3 на противоположных концах экрана.

- 40

В экранируемый объем с конца корпуса 1 через сужение 2 .помещается, например, феррозондовый преобразователь, и производится измерение отклонения нулевого уровня магнитометра во времени. С течением времени под действием 45 магнитного поля помех происходит намагничивание ферромагнитных слоев

4-7 и за счет этого остаточное магнитное поле экрана увеличивается, а следовательно уменьшается коэффици- 5р ент экранирования. Тогда эти ферромагнитные слои размагничиваются пропусканием по ним, начиная с наружного слоя 4 и кончая внутренним слоем

7, переменного тока размагничивания

j от источника питания 19 через кольца из высокопроводящего материаP ла 8-15, закрепленные на противоположных концах ферромагнитных слоев с электрическим контактом по всему периметру, что обеспечивает однородное 60 распределение размагничивающего тока по всему ферромагнитному слою. Сужение 3 предназначено только для закрепления колец из высокопроводящего материала 12-15 и проводов 17, соеди- 65 няющих концы ферромагнитных слоев

4-7 с источником питания 19. Поэтому диаметр. отверстия сужения 3 выбирается достаточно малым, исходя из удобства крепления проводящих колец и проводов,. соединяющих с источником питания, например, d = 20 мм, а длина области сужения, например, 60 мм, что дает возможность получить высокий коэффициент экранирования полей, проникающих в экранированный объем через открытые отверстия, пропорциональный ехр 4,5 L/0. В то же время диаметр отверстия сужения 2 выбирается большим, исходя из максимальных размеров исследуемых первичных преобразователей, и может быть, например, d = 100 мм, а длина сужения L = 300 MM. o o H MeTp pa2 бочего экранируемого объема, например 600 мм (в центре трубы 1), выбирается исходя из повышенных требований к однородности и стабильности остаточных магнитных полей экрана и отсутствию взаимодействия магнитных полей первичного преобразователя с ферромагнитным экраном.

Во время проведения измерений при изменениях температуры окружающей среды изменяется температура внутреннего ферромагнитного слоя 7, а следовательно изменяется величина остаточного поля, что вызывает нестабильность коэффициента экранирования и понижает точность измерений. Тогда в зазор

32 между слоями 6 и 7 через воздухопровод 20 подается подогретый воздух от калорифера 23, который снабжается воздухом от компрессора 26 через пневмошланг 27. При достижении температуры внутреннего слоя 7 заданного значения сигнал от первичного преобразователя темпЕратуры 25 подается на прибор 24 измерения и регулирования температуры, который выключает, например, питание калорифера 23. При понижении температуры внутреннего слоя 7 ниже заданного значения прибор 24 по сигналу преобразователя

25 вновь включает питание калорифера, и подогретый воздух вновь поступает в. зазор 22, компенсируя изменение температуры окружающей среды.

Таким образом, температура экрана фиксируется на определенном уровне, значение которого обычно выбирается выше на несколько градусов наивысшего значения температуры окружающей среды за время измерений в экране.

В результате такой стабилизации температуры внутреннего ферромагнитного слоя 7 стабилизируется значение остаточного магнитного поля и коэффициента экранирования.

Таким образом, за счет экранирования внутреннего рабочего объема экрана разновеликими сужениями на противоположных концах ферромагнитного корпуса, стабилизации остаточного поля

769643

Составитель О. Кудрявцева

Редактор Т. Клюкина Техред Т.Маточка Корректор М. Коста

Заказ 7867/76 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 путем стабилизации температуры внутреннего ферромагнитного слоя подогретым воздухом, подаваемым в зазор между внутренними слоями, улучшения размагничивания ферромагнитных слоев изза пропускания равномерно расределенного размагничивающего тока непосредственно по этим слоям и отсутствия размагничивающих обмоток коэффициент экранирования увеличивается, нестабильность остаточного поля понижается.

Формула изобретения

Ферромагнитный экран, содержащий многослойный цилиндрический корпус, слои которого расположены с воздуш ным зазором, и источник питания, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

15 целью повышения эффективности и стабилизации экранирования, он снабжен воздухопроводом, преобразователем температуры и блоком автоматического регулирования температуры, при этом воздухопровод размещен между внутренними слоями корпуса, преобразователь температуры расположен на внутренней поверхности корпуса и электрически соединен с блоком автоматического регулирования температуры, а противоположные концы корпуса выполнены разного диаметра

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 571833, кл. С 12 В 17/02, 1976.

2. Афанасьев Ю.В., Студенцов Н.В., Щелкин A.Ï. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. Л., Энергия, 1972, с. 251-254.