Феррозонд с поперечным возбуждением

206710 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союа Советскиз Социалистическик РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 21,7.1965 ( 1005352/26-25) 21 е вием заявки К присоед 1 ПК 6 01 гДК 621,317,7( иоритет Комитет по деламивобретеииЯ и откры Опубликовано 08.Х 1.1967. Бюллетень1 Дата опубликования описания 11,Н 1,1968 ри Совете Министре СССР, Канторович, 3. М, Абельская и Л, Г, Кадинская Заявитель бое конструкторское бюро Министерства геологии СССР ФЕРРОЗОНД С ВОЗЬУЖДЕ у возбужсоздав ае естко фик емую маг Изобретениевания в устро Рных полей,Предложенный феррозонд с поперечнымвозбуждением отличается от известных тем,что в нем цепь возбуждения выполнена в виде коаксиальных металлических цилиндров,охватывающих пустотелый цилиндрическийферромагнитный сердечник и жестко связанных с ним, а измерительная обмотка размещена поверх внешнего цилиндра,Это позволяет повысить частотдающего поля, устранить помехи,мые токоподводами и обеспечить жсированную и заранее рассчитыва 15нитную ось.Схема предлагаемого феррозонда (без измерительной обмотки) изображена на фиг.1,на фиг, 2 - изображена конструкция предлагаемого феррозонда 1. 20Здесь осевой немагнитный провод 1 соединен в торце с металлическим пустотелым цилиндром 2, по которому ток возбуждения 1протекает в обратном направлении. Междуосевым проводом и цилиндром расположена 25ферромагнитная трубка 8, намагничиваемая впоперечном направлении полем Н и в продольном - измеряемым полем Н - , Токоподвод к феррозонду выполнен в виде коаксиального кабеля 4, 30 Основу феррозонда составляют две керамические трубки 6 и 6, изготавливаемые, например, из пирофиллита, вставляемые одна в другую. На керамическую трубку 6 нанесен слой металла, например серебра, разделенный на четыре равных и изолированных друг от друга сектора 7. Поверх металла нанесена изоляционная жаростойкая пленка 8, выполняемая, например, из эмали ЭВ, представ ляющей собой стеклообразную массу, соз. дающую сплошной блестящий слой и имеющую хорошую адгезию с металлом. На изоляционную пленку 8 методом испарения в вакууме или электрохимическим путем наносится ферромагнитная пленка 9, получаемая, например, из сплава пермаллоя с содержанием 80 и 20%Ге.Толщина ферромагнитной пленки выбирается из расчета минимального скин-эффекта на данной рабочей частоте и не превышает для частот порядка 50 кгпв нескольких десятков микрон. На керамическую трубку б металл нанесен с внутренней стороны и также секциями 10, изолированными друг от друга. С внешней стороны трубка имеет две щеки 11, между которыми наматывается измерительная обмотка (обмотка на фигуре не показана). В тыльной части феррозонда каждая секция 7 трубки 6 соединена с соответствующей секцией 10 трубки 6 с помощью симметрично расположенных перемы4 щ ф 3 до1 35 40 45 чек 12. Изолированные промежутки И между секциями трубок 5 и 6 необходимы для исключения короткозамкнутых витков, которые могли бы привести к потерям по полезному сигналу за счет вихревых токов. Трубка 5 отделяется от трубки 6 воздушным промежутком или дополнительной изоляционной трубкой 14.Феррозонд работает следующим образом, Ток возбуждения, протекая в осевом направлении по металлическим секторам 7 и перемычкам 12, возвращается обратно по металлическим секторам 10, образует как бы тороидальную обмотку с параллельно соединенными витками. При этом создается поперечное переменное поле, периодически доводящее ферромагнитную пленку 9 до состояния магнитного насыщения. Если учесть, что ферромагнитный материал пленки изотропный, то при наличии продольной составляющей внешнего (измеряемого) поля появляется продольная составляющая индукции, которая характеризуется четногармоническим спектром. Благодаря этой составляющей в измерительной обмотке и появляется э.д.с. четных гармоник, амплитуды и фазы которых однозначно связаны с величиной и знаком измеряемого поля.Чувствительность феррозонда к измеряемому полю может быть оценена по формуле: где о - круговая частота возбуждения, Ф - количество витков измерительной обмотки, 5 - поперечное сечение ферромагнитной пленки и рд, - дифференциальная проницаемость сердечника в продольном направлении, рассчитываемая по формуле:- (Р - 0,27 РФ)н в)Рдо= 2414 Я(-- 11) где 1 - длина сердечника в продольном направлении, 1 - длина измерительной об 5 10 15 20 25 30 мотки, Ри Р, - соответственно наружный и внутренний диаметры ферромагнитной пленки.Отсюда следует, что несмотря на малые значения Ь ферромагнитной пленки, ее проницаемость в продольном направлении даже при длине 1, равной нескольким сантиметрам, может достигать значительных величин. Кроме того, чувствительность феррозонда прямо пропорциональна частоте возбуждающего переменного поля а. Поэтому на частотах порядка 50 кги и указанной мощности возбуждения феррозонда может быть без особых трудностей получена чувствительность порядка 1,210 6 вм 1 а (СГС: = 100 р/у: 1 у=10 -э).Таким образом, предлагаемый феррозонд имеет чувствительность сравнимую и даже большую, чем чувствительность существующих феррозондов с продольным возбуждением при примерно одинаковой мощности, потребной на возбуждение. С другой стороны, он имеет явные преимущества по сравнению с извест. ными феррозондами с поперечным возбужде. нием: предлагаемый феррозонд пригоден для высокоточных измерений, технологичен в изготовлении, не требует какой-либо юстировки перед установкой в магнитометр, повышенная частота возбуждения феррозонда позволяет электронную часть магнитометра выполнить в модульном или микромодульном исполнении,Предмет изобретенияФеррозонд с поперечным возбуждением, содержащий пустотелый цилиндрический ферромагнитный сердечник, отличающийся тем, что, с целью повышения частоты возбуждающего поля, устранения паводок от токоподводов и обеспечения жестко фиксированной магнитной оси, в нем цепь возбуждения выполнена в виде коаксиальных металлических цилиндров, охватывающих упомянутый сердечник и жестко связанных с ним, а измерительная обмотка размещена поверх внешнего цилиндра.206710 Составитель Л. Ю. Вайданова Сорокин Техред Л, Я. Бриккер Корректоры: М. П. Ромашова и С. П. Усовадакто ография, пр. Сапунова, д, 2 Заказ 23/10 Тираж 530ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий пМосква, Центр, пр. Серова, д. ПодписноеСовете Министров СССР