Устройство для создания слабого однородного магнитного поля

ла. еф.хо;ге.уд 11 ле те БА ги, б 8285 О О П А-М-ИИЗОБРЕТЕН Союз Советских Социалистических Республик(088,8) по делам изобретеии и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СЛАБОГО ОДНОРОДНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯф 2 (О, Ь, 2 где ГосУдарствеиный комитет (23) Приоритет Изобретение касается магнитных измерений и может быть использовано для поверки, аттестаций и метрологических исследований магнитометрической аппаратуры, являющейся основной частью образцовыхсредств измерений.Известны устройства для создания слабых однородных магнитных полей, содержащие катушки с током, состоящие из двухили более коаксиальных секций, располо Оженных в одной либо в различных плоскостях симметрично относительно центра катушки 11,Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее две 15последовательно и встречно включенные,симметрично расположенные относительноего центра, имеющие общую ось симметриикатушки Гельмгольца,(2,Однако для этого устройства характерна 20недостаточно большая область с требуемойстепенью однородности магнитного полявдоль его оси,Целью изобретения является увеличениеобласти однородности магнитного поля 25вдоль его оси.Это достигается тем, что в предложенномустройстве для создания слабого однородного магнитного поля, содержащем две последовательно и встречно включенные, спм метрично расположенные относительно его центра, имеющие общую ось симметрии катушки Гельмгольца, секции одной из катушек Гельмгольца выполнены кольцевыми, а секции другой - квадратными и при этом соотношение витков в секциях различных катушек удовлетворяет условиюа К,ю(1п) - К,гЯ Ко(1 и) - К,гг = д, О; Ь = 0,01 Б,; Жз - количество витков в каждои из квадратных секций;У - количество витков в каждой из кольцевых секций; а - половина длины стороны квадратной секции; Р - радиус кольцевой секции;Кгю - постоянная катушек Гельмгольца с кольцевыми секциями в центре;К 2 ю - постоянная катушек Гельмгольца с квадратными секциями в центре;100 - допускаемая неоднородность, ю/ю; г - расстояние от центра, вдоль оси, до г-той точки наблюдения; /г - шаг, с которым расположены точки наблюдения вдоль оси;Н - расстояние от центра до граничной точки области, в которой однородность не хуже Й;К - постоянная катушек Гельмгольца с кольцевыми секциями в 1-той точке;К - постоянная катушск Гельмгольцас квадратными секциями в -той точке.На чертеже схематически изображено предложенное устройство,Устройство содержит катушку 1 Гельмгольца с кольцевыми секциями, катушку 2 Гельмгольца с квадратными секциями и характеризуется следующими параметрами:- := 1; л, =в0,5;а Йа, ==0,5445, " = 1,407657,а И 7,где Л - радиус. секций катушки 1;а - половина длины секции катушки 2;С, - расстояние от центра устройствадо центров секций катушки 1;С, - расстояние от центра устройствадо центров секций катушки 2;У - количество витков в каждой изсекций катушки 1;У - количество витков в каждой изсекций катушки 2.В этом случае область со степенью однородности не более 1,5% находится в пределах 0,86 с обеих сторон от центра устройства вдоль его оси,Устройство работает следующим образом.Его устанавливают в месте, где требуется создание слабого однородного магнитного поля. В обмотки катушек 1 и 2 подаетсяток (1), величина которого определяетсясоотношением: 1= - ,Кгде В - требуемая величина магнитной индукции;К - постоянная устройства в его центре.Это позволяет в рабочем объеме устройства создать магнитное поле с заранес заданной величиной магнитной индукции.Таким образом, предложенное устройство позволяет значительно увеличить область с требуемой степенью однородности магнитного поля вдоль его оси. Например в том случае, когда требуется чтобы однородность магнитного поля была не более 1,5%, в предложенном устройстве имеем почти в 1,5 раза большую область, чем в известном, а это означает что для получения одинаковых областей с однородностью не более 1,5% в известном устройстве длина секции должна быть в 1,5 раза больше длины секции в предложенном устройстве, т, е, значительно меньшими габаритами будет обладать предложенное устройство по сравнению с известным для решения одной н той же задачи.Ф о р мул а изобретения10Устройство для создания слабо.о однородного магнитного поля, содержащее двепоследовательно и встречно включен ые,симметрично расположенные относи-. ельно15 его центра, имеющие общую ось симметриикатушки Гельмгольца, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения области однородного магнитного поля вдоль его оси,секции одной из катушек Гельмгольца вы 20 полнены кольцевыми, а секции другойквадратными и при этом соотношение витков в секциях различных катушек удовлетворяет условиюР а Ко(1и) - К25ф 1 Ь Ко(1а) - Кс1 = О, Ь, 2/г, О; Ь = 0,01 Я;где У - количество витков в каждой изквадратных секций;30 У, - количество витков в каждой изкольцевых секций;а - половина длины стороны квадратной секции;Я - радиус кольцевой секции;35 Кк - постоянная катушек Гельмгольца с кольцевыми секциями вцентре;Кю - постоянная катушек Гельмгольца с квадратными секциями в40 центре;пХ 100 - требуемая степень однородности, %:1 - расстояние от центра вдоль осидо -той точки наблюдения;15 Ь - шаг, с которым расположеныточки наблюдения вдоль оси;О - расстояние от центра до граничной точки области, в которой однородность не хуже л.0 К - постоянная катушек Гельмгольца с кольцевыми секциями в -тойточке;К - постоянная катушек Гельмгольцас квадратными секциями в -тойточке,Источники информации,принятые во внимание при эксгертизс1, Штамбергер Г, А, Устройство для создания слабых постоянных магнитных полей,00 Новосибирск, Наука, 1972.2. Студенцов Н. В. Меры основных магнитных величин и методика определения пхзначения, М 1965, с, 30 - 31.682850 Гедактор Е. Кравцова Составители Л. ВоронинаКорректор Л. Орлова Заказ 2003/17 Изд.505 Тирани 090 Подписное 1 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгий 113035, Москва, Ж, Раугиская иао., д. 4 5Типография, пр. Сапунова, 2