Устройство для измерения напряженности магнитного поля

(22) Эаявлеио 01,0678 (21) 2621389/18-21с присоединением заявки йо(23) Приоритет 001ЗЗ/02Госуаарственнцй комитет СССР по аелам изобретений н открытийОпубликовано 301179, Бюллетеиь ЙЯ 44 Дата опубликования описания ЗЮ 1,79 А,И. Трофимов и А.И. Назаров Томский ордена Октябрьской. Революции и ордена Трудового( 71) ЭайИтЕЛЬ Красного Знамени политехнический институтим. С.М. Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ.э э Изобретение относится к областиизмерительной техники и может бытьиспользовано для измерения напряженности магнитногрполя,Напряженность маГнитного поля измеряют тесламетры, основанные на изменении электрического. сопротивленияматериалов; тесламетры, использующиеэффект Колла; тесламетры индукционного типа, феррозондовые, основанные наметоде ядерного магнитного резонанса,и другие 1,Эти приборы позволяют измерять напряженность (индукцию) слабых и сильных магбитных полей. 15Однако все они имеют либо невысокую точность измерения (1-2), либодовольно сложны в построении,Наиболее близкое к изобретению техническое решение - устройство, ссдержащее электромагнит, сочлененный спъезоэлектрическим кристаллом (пъезоэлементом), который притерпевает деформацию изгиба, Под действием магнитного поля происходит поворот электромагнита, воздействующего. на пъезоэлемент, Выходное напряжение, возникающее под действием электромагнитана электродах пъезокристалла, поступает на схему, формирующую сигнал, 39 соответствующей напряженности магнитного поля 2).Вследствие того, что зависимостьсилы электромагнита от величины маг"нитного поля существенно нелинейна,выходная характеристика этого устройства также нелинейна. Кроме того,пъезоэлемент может быть применентолько для измерения динамическихвоздействий (усилий) или быстроменя"ющихся процессов, а на практике часто необходимо измерять напряженностьпостоянного (статического) магнитного поля,Цель изобретения - повьваение чувствительности и точности измерения напряженности постоянного магнитногополя. Поставленная цель достигается темР что устройство, содержащее пъезоэлементы, возбуждающий генератор и измерительный прибор, снабжено стержнем из ферромагнитного материала, длина которого кратна половине длины волны возбуждаемых в. нем колебаний, На каждом из концов размещено по пьезоэлементу, один из которых подключен к генератору, а другой к измерительному прибору,700846 Формула изобретения ИИПИ Заказ 7388/36 лиал ППП Патент 1073 Т одписно Ужгород, ул. Проектная, 4 Конструктивная схема устройствапредставлена на чертеже,Устройство. содержит ферромагнитный стержень 1, на торцах которогозакреплены пъезоэлементы 2 и 3,К пьезоэлементУ 2 подключен генератор4, а к пьезоэлементу 3 - измерительный прибор 5Устройство работает следующим образом,,Пьезоэлемент 2 возбуждается генератором 4. Возбуждаемые ультразвуковые колебания распространяются постержню 1 и воспринимаются пъезоэле-,ментом. 3, в котором энергия механических колеабний превращается в,.электрический сигнал, поступающийнаизмерительный прибор 5. При вне 4 Ц 1 йстержня 1 в магнитное поле происЖ .дит его намагничивание, вследствие4 Фчего изменяется скорость распространения ультразвуковых колебаний в нем20и,соответственно,измеряется напряжение на пъеэоэлементе 3, которое фиксируется измерительным прибором 5.Изменение выходного сигнала пропорцибнально напряженности магнитного поля. Пъезоэлемвнт 2.возбуждаетсяна резонансной частоте, Длина стержня 1 выбирается кратной половине длины волны распространяющихся в нем колебаний. При этом в стержне образуют ся стоячие волны. Это приводит к значительному увеличению чувствительности.Таким образом, предложенное устройство позволяет измерять напряженность постоянного магнитного поля, так как пъезоэлементы 2 и 3 возбуждаются независимо от наличия магнитного поля, т,е, гьъеэоэлементы работают в динамическом режиме независимо от изменений магнитного поля.Зависимость скорости ультразвука от напряженности магнитного поля является линейной. Эксперименты показали высокую чувствительность предложенного устройства. Устройство для измерения напря"женности магнитного поля, содержащеепъезоэлементы,. возбуждающий генератор и измерительный прибор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с цельюповышения чувствительности и точнос-ти измерения:йапряженности постоянного магнитйого поля, оно снабжено .-стержнем из ферромагнитного материала, длина которого кратна половинедлины волны возбуждаемых в нем колебаний, а на каждом из концов размещено по пьезоэлементу, один иэ которыхподключен к генератору, а другой - кизмерительному прибору..Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Магнитные измерения. Под.ред.Е,Т. Чернышева, М., Иэд-во стандартов, 1969,2, Патент СЦЖ. Р 3564402,кл. 601 Н 33/02, 1971,