Устройство для измерения магнит-ных параметров об'емных экранов

Устройство для измерения магнит-ных параметров об'емных экранов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св ЕТЮЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистическик

Республик

G 01 R 33/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2802.81. Бюллетень N9 8 (53) УДК 621. 317.

° 44 (088. 8) Дата опубликования описания 280231 (72) Автор изобретения

В. В. Васильев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕМНЫХ ЭКРАНОВ

К так pl. ) ау, н,() Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано для измерения магнитных параметров экранов.

Известно устройство для измерения магнитных параметров объемных экранов, содержащее концентратор внешнего магнитного поля с расположенными внутри его объема экраном и датчиком магнитного поля (1).

Однако с помощью этого устройства нельзя определить амплитудно-временные характеристики магнитного поля внутри исследуемого экрана.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, является устройство для измерения магнитных параметров объемных экранов, содержащее концентратор внешнего магнитного поля, электрически соединенный с генератором, и датчик .магнитного поля, соединенный через нагрузку с регистратором f2 ). Характеристики внешнего поля Н p (t) измеряются датчиком магнитного поля. Затем такой же датчик помещают в полость экрана и измеряют амплитудно-временныв характеристики магнитного поля H+(t) внутри экрана. Выходной сигнал от этого датчика через фидер, представляющий ЗО обычно коаксиальный кабель, попадает на регистратор, например осциллограф с фотоприставкой. Фидер выводится из экрана через отверстие, сделанное в самом экране. В этом случае коэффициент экранирования

Недостатками устройства являются недостаточно высокие чувствительность и помехозащищенность, поскольку фидер датчика, по которому передается полезный сигнал, проходит к регистратору через внешнее магнитное поле достаточно высокого уровня.

Цель изобретения — повышение чувствительности и помехозащищвнности устройства.

Поставленная цель доотигавтся тем, что в устройство для измерЕния магнитных параметров объемных экранов, .содержащее концентратор внешнего магнитного поля, с расположенным внутри его объема экраном, электрически соединенный с генератором, и датчик магнитного поля, расположенный вне экрана и соединенный через интегрирующий

809010 блок с регистратором, введен дополнительный генератор, подключенный ко второму входу регистратора, а датчик магнитного поля расположен внв концентратора внешнего магнитного поля, причем ось диаграмма направленности датчика перпендикулярна оси симметрии концентратора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведены временные диаграммы: внешнего магнитного поля

Н (с) поля наведенных в экране токов Н {с) и поля внутри экрана H„(t).

Устройство содержит концентратор

1 внешнего магнитного поля, электрически соединенный с генератором

2 тока. В полости концентратора 1 расположен экран 3. Вне концентратора 1 расположен датчик 4 магнитного поля, который через интегрирующий блок 5 соединен с первым входом 20 регистратора б, ко второму входу которого подсоединен дополнительный генератор 7.

Устройство работает следующим образом. 25

Эффект экранирования у немагнитных экранов состоит в том, что под действием внешнего магнитного поля Н (t) в экране наводятся токи, создающие поле Н (с) наведенных токов. Суперпозиция полей,H{t) и Н«(t) дает поле внутри экрана Н „(с), т . е. Й„(t)+

+Н (с) = НЛ(с). В первый момент времени, пока существует Н„(С), полв

Н (с) наведенных токов в полости экрана направлено навстречу внешнему (фиг. 2) . После того, как НЛ (t) достигает своего максимального значения, поле наведенных токов уменьшается и меняет свое направление на противоположное,,так как энергия,на- 40 копленная в индуктинности экрана, релаксирует с временем Т = 1lq, гдв и R — индуктивность и сопротивление экрана соответственно.

Как показывают результаты измерений полей Н«(t) наведенных токов внутри экранов различных типоразмеров (ци.синдрических, сферических и т. д.), амплитуда максимума первого квазипериода Н"(t) имеет противоположный знак, практически равна ам50 плитуде воздействующего поля H()(t) и совпадает с ней во времени, т. в.

/maxH „(t) /=/max Н (t) /.

Экран, по которому текут наведенный токи, для внешнего пространства представляет собой магнитный диполь, излучающий поле Н "(t). Ось диаграммы направленности такого диполя совпадает с осью экрана, а максимум направления излучения пергвнди- N кулярен ей и, следовательно, поле

Н (t) существует и вне концентратора магнитного поля. Временная форма поля Н (t) не зависит от точки наблюдения, а его величина уменьшает- в5 ся по мере удаления точки наблюдения от оси экрана. Таким образом, существует возможность измерения поля Н (t) вне концентратора магнитного поля, причем уменьшение величины полн H+(t) на этих расстояниях можно компенсировать соответствующим увеличением чувстнительности измерителя. Кроме того, существует возможность измерения амплитудно-временных характеристик поля Н (t) внутри полости экрана. Это обеспечивается тем, что в полости экрана существует равенство /max Н„(t)/ =Jmax Н"(t),, которое является условием нормировки указанных сигналов. Для осуществления этого, в устройство вводится гецератор 7 тока или напряжения, который выдает сигналы, временные параметры которых совпадают с временными параметрами воздействующего поля Н (t), амплитуда выходного сигнала генератора равна max Н (t), измеренного в точке расположения датчика измерителя Н «(t) и имеет обратный знак. Поскольку датчик 4 и генератор 7 подсоединены к разным входам регистратора б, то на его экране наблюдается сигнал с амплитудно-временными характ ври сти ками соот нет ствующими полю Н (t) в полости экрана.

Таким образом, включив генератор

2 тока, создают в полости концентратора 1 поля магнитное поле Но (t) . Датчик 4 поля Н «(t ) располагают вне . концентратора поля так, что ось диаграммы направленности датчика перпендикулярна оси симметрии концентратора 1 (фиг. 1), Датчик 4 через интегрирующий блок 5 подсоединен к одному из входов регистратора б. Ко второму входу регистратора б подсоединен выход дополнительного генератора 7, у которого величина выходного сигнала равна нулю. Когда в магнитное поле концентратора 1 вносят исследуемый экран 3, тогда на экране регистратора б наблюдается сигнал, соответстнующий полю Н (t) в точке расположения датчика 4. Затем увеличинают амплитуду сигнала дополнительного генератора 7 до тех пор, пока не выполнится равенство/max Н (t) /

/max Н (с) l. Когда равенство ам: плитуд установлено, тогда на экране регистратора б наблюдается сигнал, соответствующий полю внутри экрана

Н„(с).

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитных параметров объемных экранов, содержащее концентратор внешнего магнитного поля, с расположенным внутри

ezо объема экраном и электрически совдиненный с генератором, и датчик магнитного поля, расположенный вне

809010 фиг. 2 экрана и соединенный через интегрирующий блок с регистратором, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и помехоустойчивости, в него введен дополнительный генератор, подключенный ко второму входу регистратора, а датчик магнитного поля расположен вне концентратора внешнего магнитного поля, причем ось диаграммы направленности датчика перпендикулярна оси симметрии концентратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 646281, кл. G 01 К 33/00, 1978 °

2. "Измерительная техника", 1971, !

Р 6, с. 10-21. цНИИПИ Заказ 406/50 тираж 743 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4