Способ измерения азимутальной неоднородности переменного синусоидального магнитного поля

(и) 47 Б 62 Союз Советских Социалистических Республик(32) Приоритет -Совета Министров ССС ло делам изобретений 53) УДК 621.317,4(088,8) 25.05.75. Бюлле вания описания ОпубликованоДата опуоли и открытии ч 9(71) Заявитель Научно-исследовательский институт электронной интроскопи 54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АЗИМУТАЛЬНО НЕОДНОРОДНОСТИ П ЕРЕМЕН НОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛ, применяемых при измерении, ескую и фазовую неоднородн о достигается тем, что у выд тного сигнала (при сравнении чиков) измеряют мгновенное азах а 1= - и ае=л относител2 измерятьсти.еленногосигналов роиств статичЭт разно с дат значен ного моизмери- соответ- однородерез нуль сигнал и по нему суд еской и фазовой мента пере ч тельного д а ственно о ч ностях. Получение ин ской и фазовой но с информаци ся тем, что мгно фазах а 1 и а, из На чертеже п жений при разл и фазовойходаатчикстати формации онеоднородностей об их величвенные значенимеряют одинриведены диачных соотношнеоднороднос знаке статичей одновременине достигастя сигналов на раз за период. граммы напряениях статичети магнитного скои поля Основные принципы поясняюнии следующих соотношений.Например, с неподвижного 25 мается напряжение ся на основаатчика сн з 1 п М Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при исследовании неоднородности переменных магнитных полей, например ускорителей (бетатрон, синхротрон), и других электрофизических устройств с неоднородными магнитными полями.В электромагните ускорителя управляющее магнитное поле почти всегда имеет аксиальную асимметрию, т. е, поле имеет азимутальную неоднородность.Различают два вида азимутальной неоднородности; статическую (или амплитудную) и временную (или фазовую), Соответственно применяют различные способы и устройства для измерения этих неоднородностей.Существующие методы измерения статической и фазовой неоднородностей магнитного поля позволяют произвести измерения с весьма малой точностью и требуют значительных затрат времени на измерения.Цель изобретения - повышение точности измерений, сокращение времени, затрачиваемого на измерения, и обеспечение возможности автоматизации измерений и универсализации измерительного устройства. Предложенный способ измерения обеих н однородностей позволяет при сохранении г баритов, веса и стоимости измерительных ус а с подвижного (измерительного) датчика30 снимается сигнал(4) поскольку сигналы абсолютно равноправны и можно говорить, что второй сигнал отстает по фазе от первого или что первый - опережает по фазе второй.Из напряжения У вычитают напряжение Уъ, получают У= У 1 - У = ЛУяп Ы + Цр сов Ы (5)25 или У = Ув 1 п (а 1 + ф =Указанные выражения справедливы с погрешностью 0,02, так как р не превышает 1, и можно принять, что яп р=р, сов р=1. 35 Таким образом, из уравнения 5 следует, что разностное напряжение состоит из суммы (или разности) синусоидального и косинусоидального напряжений, причем амплитуда си нусоиды несет информацию только о статической неоднородности, а косинусоиды - только о фазовой неоднородности. В действительности имеется одно колеба ние - синусоида, сдвинутая по фазе относительно опорной на уголи имеющая ампли- туду 50 мгновенное значение которой при фазе а=90 относительно опорного сигнала однозначно соответствует величине и знаку статической неоднородности, а при фазе а= 180 - величине и знаку фазовой неоднородности (см, 55 чертеж),Эти мгновенные значения и подлежат изгде р - фазовый сдвиг между магнитнымипотоками, т, е. фазовая неоднородность магнитного поля.5Статическая неоднородность по определению имеет вид 4мерению при измерении статической и фазовой неоднородностей, т. е. азимутальной неоднородности. Нетрудно видеть, что разностная синусоида при р=0 вырождается в синусоиду, амплитуда которой несет информацию о чистой статической неоднородности, а полярность - о ее знаке; соответственно при ЛУ,=О, т. е, отсутствии статической неоднородности, разностная синусоида вырождается в косинусоиду, амплитуда которой несет информацию о фазовой неоднородности, а ее полярность - о знаке фазы.Одновременно с величиной статической неоднородности можно измерять и ее знак (см, чертеж). Если она положительна, то независимо от знака фазовой неоднородности полярность узкого импульса положительна, если она отрицательна - то полярность импульсов отрицательна, однако при этом надо отмечать лишь один переход через нуль в течение периода.Таким образом, измерение статической и фазовой неоднородностей сводится к измерению амплитуд коротких импульсов, следующих с частотой измеряемого поля.При реализации способа можно использовать для регистрации информации два раздельных канала и проводить одновременное измерение обеих неоднородностей, причем процесс измерения легко может быть автоматизирован - информация о неоднородностях может быть записана на ленту самописца (например двухперьевого),Предмет изобретенияСпособ измерения азимутальной неоднородности переменного синусоидального магнитного поля, например ускорителя частиц, основанный на сравнении сигналов с контрольного (неподвижного) и измерительного (подвижного) датчиков поля и выделении разностного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, производительности труда, обеспечения возможности автоматизации измерений и универсализации измерительного устройства, измеряют мгновенное значение полученного разностного сигнала при фазах а = - и а = и относи 2тельно момента перехода через нуль сигнала с измерительного датчика и по нему судят соответственно о статической и фазовой неоднородностях, причем мгновенные значения сигнала при указанных фазах измеряют один раз за период измеряемого поля.писное Тип. Харьк, фил. пред. Патент Изд.750 И Государственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, Рашская