402838

402838 ОП И ИЗОБ К АВУОРСКО Союз Советских Социалистических Республиквисимое от Заявлено 24.Ч,197с присоединениемПриоритет -Опубликовано 19.ХДата опубликован М. 33/16 сударстеениый комит овета Мниистроа ССС по делам изобретенийи открытий ДК 621.317,4 (088.8) торыобретени оседк адыч пропетровский горный инсти аявител РОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИИзобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерения магнитной восприимчивости в геофизических целях, при иссследованиях физических свойств веществ и в горнорудной промышленности.Известны устройства для измерения магнитной восприимчивости с использованием резонансных контуров, где о требуемой величине судят по изменению частоты, фазы или амплитуды. При этом при изменении какого-либо одного параметра меняются также и остальные. В фазовых устройствах при одних и тех же приращениях реактивного сопротивления катушки - датчика приращения фазы и амплитуды будут различными в зависимости от величины расстройки контура.Для устранения влияния изменения амплитуды на контуре на результаты измерений обычно применяют амплитудные ограничители. В этом случае выходное напряжение фазового детектора будет являться функцией только фазы. Магнитная восприимчивость иссследуемого вещества пропорциональна относительному изменению реактивного сопротивления катушки-датчика, т. е, расстройке контура. В связи с изменением коэффициента передачи по фазе в зависимости от величины расстройки между показаниями фазового детектора и магнитной восприимчивостью будет существовать тинеиная зависимость только в ограниченном диапазоне расстроек.В известных устройствах для измерениямагнитной восприимчивости по изменению 5 фазы на колебательном контуре для поддержания постоянства напряжения на выходе фазового детектора применяют амплитудные ограничители, которые усложняют аппаратуру, искажают форму входного сигнала.10 Для упрощения конструкции и расширениялинейного диапазона измерений предлагаемое устройство снабжено амплитудным делителем, вход которого соединен с выходом измерительного контура, а выход подключен ко второму 15 входу фазового детектора, в результате чегона фазовый детектор подается напряжение с колебательного контура без ограничения по амплитуде, которое изменяется как по амплитуде, так и по фазе.20 На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства, где 1 - задающпп генератор, 2 - измерительный контур, 3 - амплитудный делитель, 4 - фазовращатель, 5 - фазовый детектор; 6 - индикатор.25 Задающий генератор собран на кварце игенерирует высокостабильные колебания заданной частоты, которые подаются на фазовый детектор, причем на, адин из входов фазового детектора сигнал подается через фазоЗ 0 вращатель, а на второй - через измеритель3ный контур и амплитудный делитель, Катушка индуктивности измерительного контура представляет собой датчик, в которьш помещается исследуемое вещество, При внесении в катушку-датчик исследуемого вещества изменяются фаза и амплитуда колебаний кон. тура, Амплитудный делитель служит для изменения коэффициента передачи по амплитуде, чтобы изменением коэффициента передачи по амплитуде полностью скомпенсировать изменение коэффициента передачи по фазе с целью получения линейной зависимости вь- ходного напряжения фазового детектора в функции расстройки контура. Фазовращатель служит для дополнительного сдвига по фазе опорного напряжения для того, чтобы при отсутствии исследуемого вещества в измерительной катушке сигнал на выходе фазового детектора был равен нулю. Фазовый детектор с измерительным прибором служит для измерения сдвига фаз между опорным напряжением, постуаающим с задающего генератора через фазовращатель, и напряжением, поступающим с измерительного контура. Собственная частота резонансного контура выбрана выше частоты задающего генератора в диапазоне расстроек 0К- 0,6,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии сигнал с задающего генератора поступает на один из входов фазового детектора через фазовращатель, а на другой - через измерительный контур и амплитудный делитель, причем начальный угол сдвига фаз при помощи фазовращателя выбран таким образом, чтобы сигнал на выходе фазового детектора был равен О,При помещении в измерительную катушку исследуемого вещества происходит изменение фазы и амплитуды напряжения на колебательном контуре. Это изменение регистрируется фазовым детектором, причем сигнал на выходе устройства будет прямо пропорционален магнитной восприимчивости. 4028384На фиг, 2 показано изменение относительных коэффициентов передачи в диапазоне расстроек от Кр --- 0,6 до К =0 т. е, когда собственная частота резонансного контура вы ше частоты питающего напряжения.В этом диапазоне относительный коэффициент передачи по напряжению уменьшается, а по фазе - увеличивается, причем эти зависимости можно приближенно аппроксимиро 10 вать прямыми линиями. При одинаковомнаклоне этих линий и начальной расстройке контура 0Кр) - 0,6 увеличение опноаительпого коэффициента передачи по фазе будет полностью скомпенсировано уменьшением15 относительного коэффициента передачи поамплитуде, и результирующее изменение коэффициента передачи фазового детектора будет равно О, т. е, в заданном диапазоне расстроек (К = - 0,6 - ;0) коэффициент передачи фазового детектора по расстройке контура будет оставаться постоянным, и выходное напряжение фазового детектора будет являться линейной функцией расстройки контура, которая, прямо пропорциональна магнитной восприимчивости.Таким образом, соответственно подобранный делитель, не изменяя фазы колебаний, ослабляет относительный коэффициент передачи по напряжению в нужное число раз.30Предмет изобретенияУстройство для измерения магнитной восприимчивости, содержащее задающий генератор, стабилизированный кварцем, измерительный,коитум, фазовращатель, фазовый детектор и индикатор, отличающееся тем, что, сцелью упрощения конструкции и расширениялинейного диапазона измерений, оно снабже 40 но амплитудным делителем, вход которогосоединен с выходом измерительного контура,а выход подключен ко второму входу фазового детектора,402838 К ставитель И. Ардашевред Л, Богданова каз 122 И Загорская типография Редактор С, Хейфиц Изд. Уо 1059Государственного копо делам изобреМосква, Ж.35, Р Тираж 651итета Совета Миниений и открытийушская наб., д. 4/5 ректор О. Тюрина Подписноеов СССР