Трехкомпонентный феррозонд

и 11 650032 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ Сотоз Советских Социалистических(22) Заявлено 22 присоединением заявки Государствеииый комитет Приор ите(45) Дата опубликования опис Авторыизобретен в и А. С, Куста(1) Заявите РЕХКОМ ПО Н ЕНТ ЕРРОЗОНД Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измсрсния трех ортогональных компонент вектора индукции магнитного поля.Совершенствование феррозондов различных типов преследует цель - увеличение точности измерений и упрощение их конструкций.Как правило, эта цель достигается путем изменения конструкции, а именно: изменением формы сердечника, конструктивного расположения на нем обмоток, изменением их общего числа и способа соединения. Указашый подход в своей последовательности позволил перейти от измерения магнитного поля малопроизводительными одно- и двухкомпонентными феррозондами к использованию более совершенных трехкомпопентных, но и более сложных в конструктивном отношении.Известны трехкомпопентные феррозонды, содержащие кубический корпус, на гранях которого расположено шесть гальваномагнитных чувствительных элементов 11,Их недостаток - невысокая точность измерений.Известны устройства аналогичного назначения, содержащие цилиндрический корпус, на котором укреплены два элемента сердечника в виде эллиптических витков.Они укреплены ортогонально друг другу и под углом 45 к образующей цилиндра.Элементы сердечника возбуждаются полем общей торопдально 1, обмотки, витки которой расположены на цилиндрическом корпусе, 5 Корпус с сердечником и обмоткой возбуждения охвачен тремя ортогонально расположеннымп измерительными обмотками, плоскости витков которых проходят через точки пересечения эллиптических витков сер дечнпка.Феррозонд помещают во внешнее измеряемое магнитное поле, а в обмотку возбуждения подают переменный ток, который периодически намагничивает элементы сер дечнпка до насыщения, модулируя их магнитную проницаемость, В измерительных обмотках наводятся переменные ЭДС удвоенной частоты возбуждения, пропорциональные соответствующим компонентам из меряемого вектора магнитной индукции.Эти сигналы усиливаются, детектируются и измеряются 2.К недостаткам известного устройства относятся низкая точность измерений и слож ность технологии изготовления его конструкции. Они обусловлены тем, что участки пересечения эллиптичсских витков сердечника, взаимодействуя друг с другом, являются источниками помех в виде нечетных ЗО гармоник частоты возбуждения и причинойнеортогональности магнитных осей трех3компонентного феррозонда, Указанная особенность конструкции устройства - прототипа предъявляет повышенные требованияк его сборке и регулировке. Для надежного размещения эллиптических витков сердечника на образующей поверхности керамической трубки приходится изготавливатьпазы соответствующей формы. Выполнитьих на отожженной керамической трубкепрактически невозможно. Пресс-форма дляотливки сырой заготовки керамическойтрубки с эллиптическими пазами по технологическим причинам не может быть разборной. Поэтому изготовление эллиптических пазов требует ручной нарезки их пошаблону на сырой заготовке. После этогопроизводят отжиг керамики, а затем закрепление на ней эллиптических витковсердечника и второй отжиг сердечника скерамикой. Описанная технология изготовления феррозонда довольно сложна,Цель изобретения - повышение точностиизмерений,Это достигается тем, что в трехкомпонентном феррозонде, содержащем кубический корпус, замкнутые элементы ферромагнитного сердечника, возбуждающую иизмерительную обмотки, каждый замкнутый элемент сердечника снабжен тороидальной обмоткой возбуждения иукрепленна одной из граней кубического корпусасимметрично относительно его центра, приэтом обмотки возбуждения элементов включены между собой последовательно, а триизмерительные обмотки феррозонда размещены ортогонально по граням корпуса.На чертеже изображен трехкомпонентный феррозонд.Устройство содержит кубический корпус1 и замкнутые элементы 2 сердечника, например кольцеобразные. Каждый замкнутый элемент 2 снабжен тороидальной обмоткой 3 возбуждения и укреплен на однойиз граней кубического корпуса 1 симметрично относительно его центра, Обмотки 3возбуждения элементов 2 включены междусобой последовательно. Измерительные обмотки 4, 5, 6 размещены ортогонально пограням корпуса 1.Работает устройство следующим образом.Трехкомпонентный феррозонд помещаютво внешнее измеряемое магнитное поле,а в обмотки 3 возбуждения элементов 2подают переменный ток 1 который периодически намагничивает их до насыщения,модулируя магнитную проницаемость. В измерительных обмотках 4, 5, 6 наводятсяпеременные ЭДС е, е е, удвоенной частоты возбуждения, которые пропорциональныортогональным компонентам х, у, г секторамагнитной индукции, Эти сигналы усиливаются, детектируются и измеряются.Для изготовления трехкомпонентногоферрозонда на кубических гранях корпуса1 симметрично относительно его центра вы6500324 полняют цилиндрические наконечники, на торцах которых имеются по два пересекающихся под прямым углом узких паза. Затем из ферромагнитной ленты методом 5 скрутки и сварки изготавливают кольцеобразные элементы 2 сердечника. Их вставляют в такой же формы корпуса, и на них размещают тороидальные обмотки 3 возбуждения. Элементы 2 надевают на нако нечники корпуса 1, а обмотки возбуждения соединяют между собой последовательно. Измерительные обмотки 4, 5, 6 укладываются в пазы наконечников корпуса 1 ортогонально по его граням. 15 Таким образом, элементы сердечника предлагаемого трехкомпонентного феррозонда не имеют участков их пересечения, которые снижают точность измерений. У всех деталей простая геометрическая фор ма, что позволяет упростить технологию их изготовления.Формула изобретенияТрехкомпонентный феррозонд, содержа щий кубический корпус, замкнутые элементы ферромагнитного сердечника, возбуждающую и измерительную обмотки, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, каждый замкнутый 30 элемент сердечника снабжен тороидальной обмоткой возбуждения и укреплен на одной из граней кубического корпуса симметрично относительно его центра, при этом обмотки возбуждения элементов включены 35 между собой последовательно, а три измерительные обмотки феррозонда размещены ортогонально по граням корпуса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 40 1, Авторское свидетельство СССР280664, кл. 6 01 К 33/12, 1969.2. Авторское свидетельство СССР368559, кл. б 01 К 33/12, 1972. 45 0 каз 2712/13 НПО Изд.168 Тираж 1089ПодписноеТипография, пр, Сапунова