Феррозонд

Союэ Советских Социалистических РесаубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл с присоединением заявки М 601 В 33/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений(5 З) Уд( 621.317,44 (0888) Опубликовано 30.1279, Бюллетень Йо 48 Дата опубликования описания 30.1279.(7) Заявитель Кузбасский политехничеСкий институт(54) ФЕРРОЗОНД Изобретение относится к областиизмерения слабых магнитных полей иможет быть использовано в качествевходного преобразователя в тесламетрах при измерении неоднородных магнитных полей, при скважинной магнитометрии И в других случаях, требующих применения малогабаритных датчиков магнитного поля,Известны малогабаритные датчикидля измерения слабых магнитных полей, выполненные в виде кольцевых .феррозондов (11.,Работа кольцевого феррозонда основана на модуляции измеряемого (постоянного или изменяющегося с малой.скоростью) магнитного потока, Модуля ция осуществляется с помощью обмотки возбуждения путем периодическогойеремагничивания сердечника по предельной петле гистерезиса., При этомпериодически в пределах своего максимального и минимального значений .изменяется магнитная проницаемостьсердечника, Это влияет на конфигурацию измеряемого магнитного потокав пространстве занимаемом. феррозондом, В те моменты времени, когдамагнитная проницаемость минимальнамагнитный поток практически равноме,рен и однороден как в сердечнике,таки в его экранируемой зоне. Экранируемой зоной называется область про-,странства вблизи ферромагнитного сердечника, на магнитный поток в которой этот сердечник оказывает сущест-венное влияние, В те моменты време 10 ни, когда магнитная проницаемостьмаксимальна, поток стянут изэкранируемой зоны в сердечник, Такимобразом, увеличение магнитной проня-цаемости ведет к увеличению магнитного потока в сердечнике и одновременному его уменьшению в экранируемойзоне, и, наоборот, уменьшение магнитной проницаемости ведет к уменьшениюмагнитного потока всердечнике и од 20 новременному его увеличению в экранируемой зоне. Это значит, что измеряемый магнитный цоток в экранируемойзоне модулируется в противофазе поотношению к измеряемому потоку в25 сердечнике,Таким образом, в этих феррозондах, нет полного использования модулированного измеряемого магнитного пото- каИзвестен кольцевой, феррозонд, содержащий кольцевой ферромагнитныйсердечник, на котором расположеныобмотка возбуждения и измерительнаяобмотка, Обмотка возбуждения равномерно распределена по всей длине сердечника, Измерительная обмотка состоит из двух узких секций, расположенных на диаметрально противоположных сторонах сердечника Секции включены последовательно таким образом,чтобы наводимые в них ЭДС под воздей-.ствием потока возбуждения вычитались,а ЭДС, вызываемые измеряемым потоком - суммировались 2.В этом феррозонде используетсялишь измеряемый магнитный поток сердечника, Кроме того, очень сложнав изготовлении измерительная обмотка, поскольку каждая ее секция содержит до нескольких тысяч витков, акольцевой (замкнутый) сердечник вы полняется, как правило, вручную,Цель изобретения - повышение чувствительйости кольцевого феррозонда, Это достигается тем, что в кольцевом ферромагнитнсм сердечнике собмоткой возбуждения,и измерительнойобмоткой измерительная обмотка выполнена петлевой формы, две петликоторой с одинаковым потокосцеплением охватывают диаметрально противоположные стороны сердечника, а петля с противоположным по отношениюк первым двум петлям потокосцеплением расположена с внутренней стороны сердечника,На чертеже показан предложенныйферрозонд,Феррозонд содержит кольцевой ферромагнитный сердечник 1, Равномернопо всей длине сердечника распределена обмотка возбуждения 2, Измерительная обмоткаимеет петлевую форму,Она состоит иэ трех петель 3, 4, 5,Петли 4 и 5 охватывают диаметральнопротивоположные стороны сердечника1, Петля 3 расположена в экранируемой зоне;Работает устройство следующим образом,Если измеряемый магнитный потокимеет вертикальное направление, то,как видно из чертежа, петля 3 имеетпротивоположное йотокосцепление сизмеряемым магнитным потоком по отнощению к петлям 4, 5, Поскольку,как указывалось выше, измеряемый по-ток в сердечнике и в экранйруемойзоне модулируется в противофазе, тоЭДС, наводимые этим потоком в петлях3, 4 и 5 будут складываться, Поэто Формула изобретения Фйрроэонд, содержащий кольцевойферромагнитный сердечник с обмоткойвозбуждения и измерительную обмотку,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,45 с целью повышения чувствительностиизмерительная обмотка имеет петлевуюформу, две петли которой с одинаковым потокосцеплением охватывают диаметрально противоположные сторонысердечника, а петли с противоположным пб отношению к первым двум петлям потокосцеплением расположена с,внутренней стороны сердечника,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Чечурина Е,Н. Приборы для иэ-мерейия магнитных величин, МфЭнергия, 1969 с. 58-59.2. Афанасьев Ю,В, Ферроэонды ЛффЭнергияф, 1969, с. 76,77,50 му чувствительность такого феррозонда будет равна сумме чувствительнос"тей двух ферроэондов, один иэ кото-рых имеет секционированную измерительную обмотку, а другой - измерительную обмотку, расположенную наместе петли 3.Измерительная обмотка предлагаемого феррозонда проста в изготовлении, Иэ чертежа видно, что еслипротивоположные стороны петли 3 перемещать навстречу друг другу, то,измерительная обмотка превратится вкольцо, геометрически не связанноес сердечником 1, и может быть легкоснята с него, Измерительная обмоткаизготавливается отдельно и в обрат"ном порядке сопрягается с сердечником,Более высокая чувствительностьи простота конструкции могут оказаться полезными при серийном изготовлении ферроэонда, Легкость сменыизмерительных катушек упростит эксперименты при его конструировании.Основным преимуществом предлагае 25 мого технического решения являетсяувеличение чувствительности ферроэонда при тех же габаритах кольцевого элемента и мощности цепи возбуждения, Это может оказаться полезнымпри измерении слабых магнитных полейв условиях ограниченного пространства, В этих условиях размеры феррозонда сильно ограничены диаметромскважины, а мощность цепи возбуждения - условиями искробезопасногоисполнения шахтной аппаратуры.706799 Составитель Е, ДанилЛевятов Тех е Л Ал е ова Ко екто М, Пож Редакто Заказ 8216/40 Тираж 1073 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035 Москва Ж"35 Ра