Способ измерения магнитного поля

Номер патента: 1531669

Формула

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ, включающий в себя модулирование компонент постоянного магнитного потока через приемные контуры компонентов СКВИД-магнетометра, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, модулирование производится посредством изменения магнитной проницаемости модулирующего элемента, а модуль и направление магнитного поля определяют по измеренному числу квантов магнитного потока, известным размерам и положению модулирующего элемента и изменению магнитной проницаемости в соответствии с формулой

где j=x,y,z;
Ф_к - изменение магнитного потока, измеренное к-м контуром квантования;
- функция, зависящая от геометрии квантующих контуров, геометрии модулирующего элемента, его положения относительно квантующих контуров, начальной и конечной магнитной проницаемости модулирующего элемента.

Описание

Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано в геофизике, геологии, океанологии для измерения постоянных магнитных полей.
Цель изобретения повышение точности измерения.
На чертеже представлена схема измерения магнитного поля.
Способ состоит в измерении изменения компонент потока однофазного постоянного магнитного поля с индукцией B_оl квантующими ортогональными контурами с площадями S₁, S₂ и S₃ при изменении магнитной проницаемости

_i модулирующего элемента, расположенного в среде с магнитной проницаемостью и определении величины и направления магнитного поля по известным размерам и положению модулирующего элемента, измеренному изменению модулируемого потока и изменению магнитной проницаемости модулирующего элемента.
Если модулирующий элемент выполнен в виде шара радиуса

, а

радиус-вектор, соединяющий начало декартовых координат, связанных с приемными контурами S₁, S₂ и S₃ и центр модулирующего элемента, х_о, y_о и z_о соответственно расстояния от центра указанной системы прямоугольных координат до контуров S₁, S₂ и S₃, то поток через контур будет равен

_оl+

a³

(1) где

_ol поток через контур при отсутствии модулирующего элемента,

радиус-вектор, проведенный из центра шара в рассматриваемую точку поля,
l длина контура.
Иначе

_ol+

(

_iR) (2) где L(

_i,R) вектор, зависящий от магнитной проницаемости, размера и положения шара относительно квантующих контуров

(

_i,

)

a³

(3)
При изменении магнитной проницаемости шара от

_i1 до

_i2изменение

потока в каждом j-м контуре можно представить следующим образом:

i B_olх

I_хj + B_oly

I_yj + B_olz

I_zj (4) где I_xj= L_ox(

)-L_ox(

) аналогично для I_yj и I_zj, j 1,2,3, а
L_xj(

_i,

)

a³

(5)
Аналогично для L_yj и L_zj, причем

радиус-вектор от центра системы координат до j-го контура.
Из уравнений (4) можно получить выражения для компонент индукции измеряемого магнитного поля:
B_olx

B_ol _y=

B_ol _z=

(6) где

₁=

₂=

₃=

(7)
Изменение магнитной проницаемости

_i может бытьосуществлено за счет изменения температуры модулирующего элемента, изготовленного из парамагнетика. В качестве такого элемента можно использовать, например, железоалюминиевые квасцы, магнитная восприимчивость у которых сильно зависит от температуры.
Способ может быть осуществлен с помощью устройства, криогенная часть которого расположена в криостате и состоит из трансформатора потока, индуктивно связанного со СКВИД-ом, соединенным с электронным блоком обработки, расположенным вне криостата, рассчитывающего по описанному выше алгоритму компоненты, а по ним модуль и направление вектора индукции измеряемого магнитного поля. Шар должен быть расположен в области петель в антидюаре, его температуру можно изменять потоком газа.
Изобретение относится к области магнитометрии и может быть использовано при измерении слабых постоянных магнитных полей в геофизике и навигации. Цель изобретения - увеличение точности измерений. Способ состоит в модулировании измеряемого постоянного магнитного поля в контурах трехкомпонентного СКВИД-магнитометра. Использование для модулирования изменения магнитной проницаемости модулирующего элемента позволяет повысить точность за счет исключения погрешностей, связанных с необходимостью измерения перемещений модулирующего элемента из-за механических помех, создаваемых приводом, перемещающим модулирующий элемент. 1 ил.

Рисунки

Заявка

4227171/21, 10.04.1987

Алексеев Н. И, Силантьев А. В

МПК / Метки

МПК: G01R 33/035

Метки: магнитного, поля

Опубликовано: 27.02.1996

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1531669-sposob-izmereniya-magnitnogo-polya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ измерения магнитного поля</a>

Похожие патенты

Устройство для намагничивания и размагничивания элементов магнитных систем импульсным магнитным полем

Номер патента: 1483498

Опубликовано: 30.05.1989

Автор: Кашин

МПК: H01F 13/00

Метки: импульсным, магнитным, магнитных, намагничивания, полем, размагничивания, систем, элементов

...временем заряда емкостного накопителя 18 и составляет примерно 0,1 с.Зарядный элемент 20 обеспечивает токоограиичение в процессе заряда емкостного накопителя 18.Когда устройство осуществляет цикл намагничивания, блок 21 автоматики вырабатывает стабильный по нап- . 20 ряжению сигнал постоянного тока, который поступает на управлякаий вход системы 3 импульсно-Фазового управления. Сигнал постоянного тока воздействует на Фаэосдвигающее устройство, 15 входящее в схему системы 3 импульсно- Фазового управления, и определяет Фазовый сдвиг импульсов на выходе сис" темы 3 в пределах от Т/4 +ичп. до Т/2.Каждому значению Фазы импульсного сигнала и, следовательно, моменту включения вентиля 4 в течение полупериода Т/2 источника 6 соответствует...

Магнитный сигнализатор накопления магнитных частиц

Номер патента: 498016

Опубликовано: 05.01.1976

Авторы: Герасимов, Хрусталев

МПК: B01D 35/00

Метки: магнитный, магнитных, накопления, сигнализатор, частиц

...фильтр-сигцализатор для измерения концентрации магнитных частиц в жидкости, содержащий корпус из немагнитного материала, мапцт для создания магнитного поля и контактные элементы пз электропроводцого материала, которые размещены внутри на каркасе, соприкасаюгцемся с фильтруемой жидкостью. свойств магнитных частищенцости контактов сигисреды.Поставленная цель д5 тому, что магнитный сцмагнитоуправляемый кмагнитом при шунтироваливающимися в межпо.магнитными частицами.10 контакт сигнализации растц и электрически изоли На чертеже схематично показан предложенный магнитный сигнализатор.15 Снаружи с одной стороны немагнцтногокорпуса 1 сигнализатора расположен магнит 2, с другой - магнитоуцравляемый контакт 3, Внутри корпуса установлен...

Устройство для установки магнитных головок на магнитном барабане

Номер патента: 501418

Опубликовано: 30.01.1976

Авторы: Горон, Дембинский, Добровольский, Панков, Прокофьев, Фишман

МПК: G11B 21/24

Метки: барабане, головок, магнитном, магнитных, установки

...держателя,ного посредством двух шарик в подвижном элементе, смопт,в рычаге с возможностью пов 1 тельно него на угол 180 о.На фиг. 1 изображенодин из возхвариантов предлагаемого устройств нафиг. 2 - размещение подвижного элементав рычаге,5 Предлагаемое устройство содержит рычю1, подвижно установленный на стойке 2,оукрепленчой на корпусе 3, на котором размешен врашаюшийся магнитный барабан 4,выполненный с эластичным магнитным10 манжетом 5. Устройство содержит такжедержатель 6 универсальных 7 и стираюших8 магнитных головок, Головки 7 укрепле;ны с одной стороны держателя 6, а голов,ки 8 - с противоположной стороны. Дер 15 1 жатель 6 установлен посредством двухпарикоподшипников 9 в подвижном элемен;те 10, который смонтирован...

Устройство для перемещения магнитной головки между магнитными дисками

Номер патента: 952116

Опубликовано: 15.08.1982

Авторы: Дональд, Ричард, Рэймонд, Рэндолл

МПК: G11B 21/04

Метки: головки, дисками, магнитной, магнитными, между, перемещения

...держатель 2, на котором установлена магнитная головка 3, и шарниры 4. При этомшарниры укреплены межцу прямоугольнымпластинчатым основанием 1 и держателем 2,Прямоугольное плвстинчатое основание 2 о1 снабжено консольными выступами 5,симметрично которым укреплен держатель2, выпоаенный крестообразным. Держатель 2 установлен внутри защитного элемента, выполненного в виде цуги 6 и с 25острым внешним краем 7, с возможностысколебаний перпендикулярно плоскостяммагнитных дисков (не показаны). Дуга 6симметрично и жестко укреплена своимиконцами нв прямоугольном пластинчатом зоосновании 1. При этом прямоугольное нластинчвтое оснаваие 1 иыеет скос 8, сопряженный с одним концом пружины 9, вь.полненной в виде цвкета: пластинчатых пружин и...

Термопарный зонд для измерения температурных полей в газовых потоках

Номер патента: 250498

Опубликовано: 01.01.1969

Авторы: Пелепейченко, Симбирский, Трл

МПК: G01K 13/02, G01K 7/02

Метки: газовых, зонд, полей, потоках, температурных, термопарный

...которую проходит электрод 2 основной термопары и две державки 3 и 4. Сквозь изолятор пропущен второй электрод б основной термопары, который подогнут и сварен с электродом 2 вблизи его конца. Электрод 2 и державки 3 и 4 изготовлены из одного материала и имеют одинаковый диаметр, что сделано для обеспечения одинаковой температуры их концов. Электрод б основной термопары изготовлен из другого материала, дающего в паре с материалом электрода 2 термоэлектродвижущую силу. Электрод б выполнен возможно малого диаметра с тем, чтобы свести к минимуму теплоотвод по нему от основного базового электрода. К концам электрода 2 и державки 3 приварена короткая термопара б, а к концам державок 3 и 4 - длинная термопара 7. Термопары сварены встык без...

Предыдущий патент: Фотоэлектронное устройство обнаружения дефектов поверхности

Следующий патент: Способ жидкостного управления ядерным реактором

Случайный патент: Загрузочное устройство шахтной печи

В верх страницы