Устройство для моделирования электромагнитных полей

Номер патента: 437099

Авторы: Блинов, Варфоломеев, Гридчин, Зайцев

ZIP архив

Текст

О П И С А Й И Е (1 п 437099ИЗОБРЕЕН ИЯ Союз СоветсюаСоциалистицескитеРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(32) Приоритет Государственный квинтет Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытийубликовано 25.07.74. Бюллетень2 та опубликования описания 30,12.74 2) Авторы изобретения И. Блинов, В рфоломеев, А. И. Гридчин и Е, В(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАН ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ 313И 38 ять ниге- З 0 Изобретение относится к области моделирования векторных величин и может быть использовано в авиации, космонавтике и геофизике, где применяется моделирование электромагнитных полей. 5Известно устройство для моделирования электромагнитных полей, содержащее взаимно перпендикулярные пары соосных рамок (по типу колец Гельмгольца) и взаимно перпендикулярные плоскостные электроды, запиган ные током от генератора через соответствующие цепи задержки и аттенюаторы,Между электродами расположены приемники электрической и магнитнои составляющих поля и исследуемый объект - вмещающая 15 среда для воссоздания параметров моделируемых горных пород. Требуемая ориентация вектора напряженности магнитного поля в пространстве, образуемом рамками и электродами, достигается вручную с помощью аттенюа тора подбором соответствующего соотношения между токами в рамках.С помощью генератора возможно создание переменного вектора магнитного поля, ориен 1 ация которого в пространстве определяется 25 уставками аттенюатора и видом сигнала, поступающего с генератора.Конструкция установки позволяет измен расположение модели относительно источ ков поля и приемников. В совокупности с 2нератором и аттенюатором такое изменение позволяет моделировать распределение поля в более сложных случаях.Однако с помощью известных устройств невозможно создать электромагнитное поле, изменяющееся по любому заранее заданному закону. Характер изменения поля в объеме рамок определяется выбранным генератором и уставками аттенюатора, а также управлением движения модели относительно источников поля и приемников. Использование электромотора для изменения взаимного расположения модели и источников поля приводит к искажению создаваемого электромагнитного поля из-за появления паразитных полей самого электромотора, а ручное перемещение модели по заранее заданному закону затруднительно, а в ряде случаев вообще невозможно,Цель изобретения - расширить класс решаемых задач путем разработки устройства, которое позволило бы создать в определенном объеме электромагнитное поле, изменяющееся по любому заранее заданному закону. В частности, при исследовании схем компенсации магнитных помех, образуемых полем носителя магнитоэлектрической аппаратуры, а также при исследовании устройств экстремальной навигации по магнитному полю Земли необходимо создать такое электромагнитное поле, которое моделировало бы суммарное магнитное5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 поле Земли и носителя в процессе его движения.Для достижения поставленной цели необходимо создать внутри плоскостных электродов такое магнитное поле, которое. изменялось бы по заданным зависимостям. При этом необходимо ликвидировать в объеме рамок магнитное поле Земли, действующее в месте расположения модели.Для этого предлагаемое устройство содержит компенсатор, суммарный вычислительный блок, одни из выходов которого подключены к первой паре плоскостных электродов, вторая пара плоскостных электродов соединена с выходом первого сумматора, входы которого подключены соответственно к выходам аттенюаторов и к выходу компенсатора, остальные выходы вычислительного блока соединены со входами первого аттенюатора, входы второго сумматора подключены соответственно к выходу генератора моделирования помех и к первому выходу источника питания, второй выход которого соединен со входом второго аттенюатора.Такое выполнение устройства для электромагнитного моделирования позволяет изменять поле внутри плоскостных электродов по любому закону, уравнения которого решаются вычислительным блоком.В то же время искажающее влияние магнитного поля Земли в месте установки модели исключено благодаря применению компенсатора.Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.Устройство для моделирования включает в себя вычислительный блок 1, решающий систему уравнений в соответствии с заданным законом; три пары взаимно перпендикулярных соосных рамок - плоскостных электродов 2 (или колец Гельмгольца), внутри которых располагаются магниточувствительные датчики исследуемой системы; и регистрирующий блок 3 для записи параметров поля.Ко входу вычислительного блока 1 через сумматор 4 подключен тенератор 5 моделирования помех и источник питания 6, соединенный также через аттенюатор 7 и сумматор 8 с плоскостными электродами 2. Компенсагор 9 подключен к электродам 2 через сумматор 8, на вход которого подсоединен также аттенюатор 10.Вычислительный блок 1 решает систему уравнений, описывающих магнитное поле Земли и носителя, кинематическую связь между ними, а также динамику движения носителя. Выходные сигналы вычислителяропорцио. нальные составляющим х, у и г, поступают как непосредственно в рамки 2, так и через аттенюатор 10, где умножаются на индуктивные коэффициенты (а, Ь,Й) носителя и сумматор 8, Сигналы вычислительного блока, прогюрциональные производным составляющих х, у и г, также поступают на аттенюатор 10, умножаются в нем на вихревые коэффициенты и через сумматор 8 подаются на рамки, Аттенюатор 7 имитирует постоянные составляющие магнитного поля носителя, Он получает сигналы от стабилизированного источника питания и передает их в рамки через сумматор 8, Источник питания 6 служит также для формирования постоянных составляющих сигналов (начальных условий моделирования), для чего он соединен с вычислительным блоком через сумматор 4, на который поступают также сигналы с генератора 5, имитирующего случайные составляющие помехи,Компенсатор 9 формирует сигналы, пропорциональные составляющим магнитного поля Земли вблизи моделирующего устройства, и подает их на рамки через сумматор 8 с обратным знаком. В результате действие магнитного поля Земли в объеме плоскостных электродов нейтрализуется. В зависимости от требуемой точности роль такого компенсатора вы. полняет трехкомпонентный магнитометр или стабилизированный источник тока с аттенюатором,Предмет изобретенияУстройство для моделирования электромаг. нитных полей, содержащее взаимно перпендикулярные пары плоскостных электродов, под. ключенные ко входу регистрирующего блока, генератор моделирования помех, источник питания и аттенюаторы, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит компенсатор, суммарный вычислительный блок, одни из выходов которого подключены к первой паре плоскостных электродов, вторая пара плоскостных электродов соединена с выходом первого сумматора, входы которого подключены соответственно к выходам аттенюаторов и к выходу компенсатора, остальные выходы вычислительного блока соединены со входами первого аттенюатора, входы второго сумматора подключены соответственно к выходу генератора моделирования помех и к первому выходу источника питания, второй выход которого соединен со входом второго аттеюатора.Редактор О. Стенина Заказ 3502/4 Изд. 3 цз 92 Тираж 624 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5

Смотреть

Заявка

1880591, 09.02.1973

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ М-5613

БЛИНОВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, ВАРФОЛОМЕЕВ ВЯЧЕСЛАВ МИХАЙЛОВИЧ, ГРИДЧИН АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ, ЗАЙЦЕВ ЕВГЕНИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06G 7/48

Метки: моделирования, полей, электромагнитных

Опубликовано: 25.07.1974

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-437099-ustrojjstvo-dlya-modelirovaniya-ehlektromagnitnykh-polejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для моделирования электромагнитных полей</a>

Похожие патенты