Феррозонд

,5 о 01 я г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ симметрично относительн дечника и закрепленных тольковнешними концами внутренними незакреплен обмоток над центром сер ется зазор, ширина кото ляется выражением еР 7 ами центра а каркас а между ьми конц ечника им рого апрегде с- оодном сло провод ои раГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР(54) (57) ФЕРРОЗОНД,содержаший одну или несколько обмоток, расположенных на каркасе с ферромагнитным сердечником, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности изме рений в условияхфзкстремальных тем- . ператур, каждая обмоткавыполнена в виде двух секций, расположенных коэффициент линейного раширения каркаса;коэфФициент линейного раширения обмоточного провда;число витков вобмотки)диаметр обмоточноготемпературный диапазботы.(2) 60 Изобретение относится к измерейиям магнитного поля, применяющимся вразличных областях техники, напримерпри разведке месторождений полезныхископаемых на больших глубинах, космических исследованиях, технологическом контроле и т. д.Известны феррозонды, в которыхимеются обмотки, нанесенные на каркас витком к витку и закрепленныена каркасе с помощью клеев,компаун,дов или другим способом по всей егодлине и .Недостатком устройств является то,что при высоких температурах (360 Ки более) различие температурных коэф 15фициентов расширения материалов, изкоторых изготовлен феррозонд, вызывает вначале изменение чувствительности и постоянной феррозонда, апри повышении температур до 400- 20500 К - деформацию обмотки и каркасавплоть до его разрушения.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является феррозонд, содержащий одну или несколько 25обмоток, расположенных на каркасе сферромагнитным сердечником (2 .Недостаток .устройства - низкая1точно,Белью изобретения является повышение точности измерений в условияхэкстремальных температур. Укаэанная цель достигается тем, что в феррозонде, содержащем одну ф или несколько обмоток, расположенных .на каркасе с ферромагнитным сердечником, каждая обмотка выполнена в виде двух секций, расположенных симметрич , но относительно центра сердечника и закрепленных на каркасе только внеш - 40 ними концами, а между внутренними незакрепленными концами обмоток над центром сердечника имеется зазор, ширина которого определяется выражениемС 4)452 )1 где К - коэффициент линейного расши-,рения каркаса;50К - коэффициент линейного расши 2рения обмоточного провода;0 - число витков в одном слоеобмотки;3 - диаметр обмоточного провода;д 1 - температурный диапазон работы."Выражение (1) имеет смысл при ус- ловии На фиг. 1 изображен феррозонд,разрез; на фиг. 2 - кривая распределения магнитной индукции вдоль сердечника. Устройство содержит секции 1 первой обмотки, секции 2 второй обмотки, каркас 3, сердечник 4 и зазор 5,Зазор 5 имеет ширину (, длина обмотки е , длина сердечникаНа Фиг. 2 показаны значение 1 - магнитной индукции в сечении, расположенном на расстоянии х от централь. ного сечения, а также значение В магнитной индукции в центральном сечении сердечника.1Обмоткц феррозонда (фиг.1), индикаторная и обмотка возбуждения, выполнены медным проводом, намотаны в несколько слоев и состоят каждая иэ четного числа, например двух, одинаковых секций 1 и 2. Каждая секция своим внешним концом закреплена на прилегающей щеке каркаса 3. Секции каждой обмотки располагаются симметрично относительно сердечника 4. Между внутренними незакрепленными концами обмоток над центром сердечни.- ка имеется зазор 5, ширина которого определяется выражением (1) при условии (2) .Устройство работает следующим образом.При повышении температуры каждый слой обмоток в каждой секции будет расширяться. Так как с наружной сто роны обе секции 1 закреплены на каркасе 3 ( который при этом считается не изменяющим свои размеры), то их расширение вызовет уменьшение зазора 5. Длина всей обмотки ферроэондапри этом остается практически неизменной, так как каркас 3 может .быть изготовлен из керамики, имеющей минимальный температурный коэффициент линейного расширения. Останется неизменным и взаимное положение концов сердечника и обмоток, т.е. постоянная феррозонда также останется неизменной.Изменение расположения, обмотки относительно сердечника вызывает, в первую очередь, изменение коэффициента размагничивания сердечника.Нагрев ферроэонда до рабочих температур вызывает уменьшение зазора . в центральной части сердечника и в пределе:ьы пелучим феррозонд( без зазоров, т.е, при нагреве наблюдается рост среднего значения выходной ЭДС феррозонда.Таким образом, пользуясь известными соотношениями, можно показать, что среднее значение выходной ЭДС феррозонда с зазором в центральной части с нагревом увеличивается, тогда как в известных конструкциях отмечается уменьшение. При одних и тех же параметрах изменение выходной ЭДС предлагаемого феррозонда меньше в четыре с лишним раза.Если учесть влияние изменений индуктивности обмотки в связи с изСоставитель В.ШульгиРедактор О. Юрковецкая Техред М,Тепер орректор О.Билак ,: 18/43 Тираж 710ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и откры113035, Москва, Ж, РаушскаЭ Ювфилиал ППП Патент г.ужго аказ писное СССРйнаб., д/5 род, ул тная,менением температуры, а оно будетсо знаком -, так как будет растиреактивное и полное. сопротивлениеобмотки, то можно увидеть, с учетомпервого вывода, что у феррозондапредлагаемой конструкции среднее значение выходной ЭДС изменяется ещеменьше, тогда как у известных конструкций изменения выходной ЭДС бу-.дут расти,Изобретение обеспечивает сохранение работоспособности .ферозонда,повыше нне стабильности его чувс тв й-: тельности при высоких температурах, имеющих место в сверхглубоких скважинах.Наличие зазора между секциями обмотки феррозонда в центральной части его сердечника позволяет повысить точность магнитных измерений, прово" димых в глубоких и сверхглубоких скважинах. Это приводит к повышению качества поЛучаемой геофизической информации.