Датчик для измерения магнитного поля методомнутации

О ПИЗОБРЕТЕНИЯ 32178 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. свидетельства81231/26-25)с присоединением заявки иоритет Комитет по деламбретений и открытийи Совете МинистровСССР УДК 550.838(088.8 юллетеньо 19.Х 1.197 ублико ата опубликования описания 3.11,197 Автор зобретеппя И. Жерновой кий ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета енин явитель МЕТО ТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГОНУТАЦИ И 20 Изобретение относится к области измерения напряженности слабых и сильных постоянных магнитцых полей.Известен датчик для измерения магнитного поля методом нутации, содержащий трубку, по 1 которой рабочая жидкость протекает из поляризатора в устройство для репистрации сионала ядерного магнитного резонапса А, и радиочастотную катушку, надетую на эту трубку. Однако он обладает невьгсокой точностью измерец 1 ий.Предложенный датчик отличается от известного тем, что в нем радиочастотная катушка выполцена в виде двух одина 1 ковых частей, расположенных симметрично относительно це 1 нтра датчика и удаленных от центра датчика на равные расстояния в направлении оси трубки.Это позволит уменьшить ошибку, вызванную нелицейностью топографии поля и повысить точность измерений,Схема предложенного датчика приведена на чертеже. Датчик содержит трубочку 1, по которой протекает поляризовав 1 цая жидкость, однако вместо одной катушеки, расположенной в центре датчика, оп имеет две одинаковые катушки 2 и 3, расположенные симметрично относительно центра датчика 4, причем линия, соединяющая центры катушек, должна обязательно совпадать с осью труб 1 К 1 и 1, Катушки подключаются к генератору или поочередно, или од 1 новременно,Рассмот 13 пх 1 слу 1 аЙ, кода катушки под 1 л 1 очаются одновременно. Для измерения поля 5 О в некоторой точке в эту точку помещаетсяцентр датчика 4, а ось трубки надтравляется параллелы 1 о градиенту поля. Обе катушки присоединяются к генератору. Обязательным является условие, чтобы напряженности ра диочастотцого ноля Й, создаваемые в центредатч 1 тка, были направлены в противоположные сторошя (встречно). В резулыате в центре датчика сумгмарцая ца 1 пряженность осциллирующего поля йи, равпа пулю, а при сдвц ге от центра датяика к цецт 11 ам катшОк онавозрастает. (В обычном датчике с одной катушкой величина 1 г ма 1 ксимальца в центре датчика) .Когда частота осц 1 пллирующего поля 1 равна частоте о = уо, пде у - пиромагнитное отцошец 11 е ядер, условия резонапса выполняются в центре датчика, где гг = О, поэтому соглаоцо формуле М = М(21 " - 1), где М - намапциченпость ядер, то есть под действием 25 ядерного резонанса измецеш 1 я амплитудысигнала пе происходит и опа остается полоипитсл 1 иой, 1-1 сбольшос измене 1 ц 1 е у вызывает сдвиг резонансного сечения вдоль градиента поля (вдоль трубки 1), поэтому величина Й 30 в этом сечении становится отличной от нуля и321781 5 10 15 20 Таким образом, применение дзух катушек повышает точность измерения и уменьшает эффективную протяженность датчика, что уменьшает ошибку, вызванную нелинейностью топографии поля,С помощью датчикаимеющего две катуш ки, можно также полностью избавиться от погрешности, вызванной нелвнейностью топографии измеряемого поля. Для этого катушки подключанлся к генератору радиочастоты не вместе, а поочередно, а частота генератора 40 подбирается такой, чтобы при,ней с обеими катушками получалась одинаковая амплитуда сигнала ядерного резонанса А. Одинаковость амплитуды означает, что с обеими катушками величины а одинаковы, т. е, что в 45 месте расположения при этой частоте резонансного сечения напряженности поля 6, создаваемые одной и другой катушечками, разными между собой, а это в свою очередь озна 30 айдаковаБогданова Корректор Т, Мироно оставитель ТехрсдРедактор К. Шанаурова Изд.1730делам изобретеМосква, К,Заказ 32/16ЦНИИПИ Комите Тираж 473 Подписное ий и открытий при Совете Министров СССР аушская наб., д, 4/5 Типография,р. Сапунова 3появляется изменение А. При условии а = = 1 п 2 (й = йопт) амплитуда сигнала А станоиюся равной нулю. Увеличивая ток радиочастоты в катушках, можно добиться того, что условие а = 1 п 2 будет выполняться на очень малом расстоянии Ж резонансного сечения от центра датчика. В результате частоты 11 и , при которых А = О, очень мало отличаются от 1 о. При этом завиоимость амплитуды А от частотыстановится гораздо более 1 рутой, чем в датчике с одной катушкой, где аналогичное расстояние Л 1 не может быть сделано меньшим размера катушки. Увеличение крутизны зависимостями А отповышает точность определения частот 1 ито есть повышает точность определения поля в центре датчика, Кроме того, уменьшение расстояний уменьшает попрешность из-за нелинейности топографии.Практически с датчиком, имеющим две цилиндрические катушки диаметром 7 мм, расположенные,на расстоянии 3,2 лм друг от друга, была получена точность измерения напряженности поля в 4 раза более высокая чем при:использовании обычного датчика с одной катушкой, При этом расстояние в датчике с двумя катушками составило 0,5 м,н, а в датчике с одной катушкой - порядка чает, что при этой частоте резонансное сечение расположено на одинаковом расстоянии от центров катушек, то есть в центре датчика.Таким образом, общая для обеих катушек частота Разна измеРЯемой частоте 1 о, по которой можно непосредственно определять напряженность магнитного поля в центре дагчика Оо -- Го/у без ошибки, вызванной нелинейностью топографии. Предмет изобретения Датчик для измерения магнитного поля методом нутации, содержащей трубку для протекания поляризованной жидкости и радиочастотную катушку, надетую на эту трубку, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повьшыения точности измерения, радиочастотная катушка выполнена в виде двух одинаковых частей, раоположенных симметрично относительно центра датчика и удаленных от центра датчика на равные расстояния в направлении оси трубки.