Устройство для измерения магнитного поля

(19) (11) А 50 4 (з 01 К 33/02 АНИЕ РЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ женеро 1.ЧЕРЕ использов и переме ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбышевский институтжелезнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ(57) Изобретение может бытьно для измерения постоянных ных магнитных полей (МП). Устройство для измерения .ЧП содержит пьезопластины (ПП) 1, закрепленные на герметичном пустотелом сердечнике 2, выполненном в виде цилиндра из ферромагнитного порошка и гранул из материала, акустическое волновое сопротивление (ВС) которого меньше ВС ферромагнитного порошка, и диаметром, соизмеряемым с длиной волны акустических колебаний в ПП, индуктивную катушк 3, ПП 4, закрепленные на корпусе 5 образованием двух резонансных камер 6, усилители 7, 8, регистратор 9, мембраны 10 изнемагнитного материала со сквозными отверстиями. Изобретение повышает точность измерения величины МП. 1 ил.С:1357891 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 11 НИИ 1111 Заказ 5505146 Тираж 730 Подиисиос 11 роизиссгстааииО-иилиг 1 ас 1)иисскса придиритие, г.жгирОд, сл. 11 рсскзиаи, 4 Изобретение относится к магнитоизмерительной технике, в частности к устройст. вам, предназначенным для измерения постоянных и переменных магнитных полей.Целью изобретения является повышение точности измерения величины магнитного поля.На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерения магнитного поля.Пара пьезопластин 1 закреплена на ферромагнитном пустотелом сердечнике 2, на котором также расположена индуктивная катушка 3, вторая пара пьезопластин 4 закреплена на корпусе 5, образуя две резонансные камеры 6, Электрические камеры 6 вклочсны в цепи положительных обратных связей усилителей 7 и 8, к выходам которых подключен регистратор 9. Мембраны 10 прикреплены к торцам сердечника 2 и корпусу 5, заполненному немагнитной жидкостью 11. Индуктивная катушка подключена к источнику 12 управляющего сигнала.Устройство работает следующим образом.При включении усилителей 7 и 8 между пьезопластинами 1 и 4 в резонансных камерах 6, заполненных немагнитной жи,ъкостью 11, возникает акустический резонанс, частога которого определяется собственными резонансными частотами пьезопластин 1 и 4 и расстоянием между ними в резонансных камерах б.Пустотелый ферромагнитный герметич 11 ый сердечник 2 выполнен из однородной массы ферромагнитного порошка и гранул. Гранулы могут быть выполнены из пластмассы и резины. Такое выполнение ферромагнитного сердечника 2 уменьшает акустическую связь между резонансными камерами 6 и поэтому усилители 7 и 8 работают в независимом режиме, что приводит к повышению точности отсчета.Пустотелый ферромагнитный сердечник 2 вместе с индуктивной катушкой 3 имеет нулевую плавучесть в немагнитной жидкости 11. При нулевой плавучести катушка с сердечником может практически без сопротивления перемещаться в плоскости резонансных камер, что приводит к повышению чувствительности и точности измерения внешнего магнитного поля. Мембраны 10 прикреплены к торцам сердечника 2 и к корпусу 5 так, что обеспечивается перемещение пустотелого ферромагнитного сердечника 2 с пьезопластинами 1 вдоль оси корпуса с минимальным сопротивлением. Мембрань 1 выполнены со сквозными отверстиями, диаметр которых выбирается из условия обеспечения малого сопротивления при протекании жидкости в камерах. Такое крепление обеспечивает параллельное перемещение пьезопластин 1 в резонансных камерах б.В качестве немагнитной жидкости 11 используется, например, водно-спиртовая смесь с нулевым температурным коэффициентом скорости распространения ультразвуковых колебаний, что снижает погрешности измерения при изменении температуры окружающей среды.При пропускании тока через индуктивную катушку 3 в ферромагнитном пустотелом герметичном сердечнике 2 создается магнитное поле, взаимодействующее с внешним измеряемым магнитным полем, которое перемещает сердечник ., в результате чего расстояние между пьезопластинами 1 и 4 в одной резонансной камере 6 увеличивается, а в д 1)угой уменьшается.Это приводит к тому, что частота авто- генерации в усилителе 8, например, увеличивается, а в усилителе 7 уменьшается. Регистратор 9 пересчитывает разницу частот усилителей 7 и 8 в единицы магнитного поля, В начальный момент времени при отсутствии измеряемого магнитного поля мембраны 1 О поддерживают ферромагнитный пустотелый сердечник 2 с первой парой пьезопластин 1 на равном расстоянии от второй пары пьезопластин 4 так, что частота автоколебаний в усилителях 6 и 7 одинакова. Это позволяет скомпенсировать нестабильность раооты автоколебательиой системы при изменении температуры и давления. Форзгд.га тодретенияУстройство для измерения магнитного поля, содержащее заполненный немагнитной жидкостью корпус, четыре пьезопластины, две из которых через соответствующие усилители подключены к входам регистратора, а две остальные - - непосредственно к входам регистратора, отличаюигееся тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно введены источник управляющего сигнала, две мембраны из не- магнитного материала со сквозными отверстиями и индуктивная катушка с герметичным пустотелым сердечником, подвижно закрепленным торцами на мембранах, на которых также закреплены остальные две пьезопластины, мембраны прикреплены к корпусу, герметичный пустотелый сердечник выполнен в виде цилиндра из ферромагнитного порошка и гранул, выполненных из материала, акустическое волновое сопротивление которого меньше волнового сопротивления ферромагнитного порошка. и диаметром, соизмеримым с длиной волны акустических колеоаний в пьезопластине, а индуктивная катушка подключена к источнику управляющего сигнала.