Датчик компаса-инклинатора

О П Й (;-А-"Н-И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -осударстаенныи комиге СССР по яелам изобретений и отнрытнй(5 ТЧИК КОМПАСА-ИНКЛИНАТО воизмерен то в да ден ьца, осевой шкала с коль- приемник пучка в виде полого на с отверстие поверхность Изобретение относится к магнитным измеениям, в частности к навигационным измерениям, и к определению магнитного склонения инаклонения при геофизических наблюдениях,Известно устройство, основанноена силовом воздействии исследуемогмагнитного поля на электронныйпоток магнитоуправляемой лампы,содержащее вакуумный баллон, катоддва анода и разделитель 1. Подвоздействием геомагнитного поляпроисходит изменение траекторииэлектронов и, соответственно, перераспределение анодных токов ламп.Так как разностный ток являетсялинейной функцией малого угла порота лампы относительно вектораиндукции поля, то такое устройствоможет быть использовано в качествечувствительного элемента магнитногкомпаса или инклинатора.Однако это устройство имеетнедостаточно высокую чувствительность по углу поворота.Известен также компас-инклинатор, содержащий электронную пушкус модулятором и приемник пучкаэлектронов, представляющий собой плоскую мишень, разделенную начетыре изолированные секции, которые соединены попарно с соответствующим усилителем (2. Под воздей ствием магнитного поля Земли пучокэлектронов, сформированный электроной пушкой, отклоняется от осипушки. Смещение проекции пучка намишени вызывает разбаланс схемы и 10 появление разностного тока в выходной цепи, величина которого пропорциональна углу отклонения оси .электронной пушки от направленияполного вектора геомагнитного поля 15 Недостатком такого прибора является низкая точность измерений,обусловленная малой разрешающейспособностью его первичного преобразователя.20 Целью данного изобретения является увеличение точности ийЭто достигается тем, ч тчик компаса-инклинатора вве ыформирователь импульсов, коммута тор, кольца Гельмголэлектрод, прозрачнаяцевыми делениями; аэлектронов в".полненцилиндрического экраЗО в стенке, внутренняякоторой покрыта флуоресцирующим материалом, а на внешней поверхностиукреплена шкала с делениями, причемцилиндрический экран и осевой электрод установлены соосно с кольцамиГельмгольца, ось электронной пушкиориентирована перпендикулярно к осиколец Гельмгольца, формировательимпульсов соединен с модуляторомэлектронной пушки и с входом коммутатора, а выходы коммутатора соединены с кольцами Гельмгольца и сосевым электродом. 60 На чертеже схематически изображено предложенное устройство.Оно содержит формирователь 1 импульсов, электронную пушку 2 с модулятором 3, коммутатор 4, кольцаГельмгольца 5, осевой электрод б,цилиндрический экран 7 с отверстием 8 и прозрачную шкалу 9.20Пакет электронов движется потраектории А. Чо- вектор начальнойскорости пакета электронов, Ввектор однородного магнитного поляколец Гельмкольца, Т - полныйвектор однородного геомагнитногополя, 6 - равнодействующий векторсуммарного магнитного поля В иТ, О - смещение пакета электроноввдоль оси колец, Перпендикулярностьвекторов Ч и В обеспечивают жестокой установкой электронной пушки 2относительно колец Гельмгольца 5,Начало координат 0 условно показанов ценгре колец,Когда с Формирователя 1 импульсов подают соответствующий импульсна модулятор 3 электронной пушки 2,последняя Формирует пакет электроновдвижущийся с начальной скоростью Чо,Пакет электронов вводят через отверстие 8 в область суммарного однородного магнитного поля колец Гельмгольца 5 и геомагнитного поля с помощьюположительного корректирующего импульса, сформированного формирователем 1 импульсов и поданного в соответствующий момент через коммутатор 4 на осевой электрод 6. При произвольно ориентированном приборе относительно вектора Т, когда угол-е Ф омежду Чо и В не равен 90 , пакетэлектронов перемещается по винтовойлинии вдоль равнодействующего вектора Э . Через определенный постоянный интервал времени магнитноеполе колец Гельмгольца 5 резко 55уменьшают с помощью коммутатора 4,управляемого формирователем 1 импульсов, в результате чего пакетэлектронов движется по траектории,близкой к касательной к винтовойлинии, и высвечивает пятно на флуоресцирующем экране 7. Смещение Опятна вдоль оси колец фиксируют спомощью прозрачной шкалы 9 с коль 1 ами делений, Строго говоря, смещение пакета вдоль вектора В и смещение О не равны друг другу, новследствие того, что поле В задаютзначительно большей величины посравнению с полем Т , указаннымрасхождением можно за малостью пренебречь. Практически пакет электронов обращается вокруг оси колец.Для измерения магнитного склонения ось УУ прибора ориентируют вертикально, т.е. векторы Чо и Врасполагают в горизонтальной плос. -кости. Вращают прибор вокруг осиУУ до тех пор, пока смещение Оне станет равным нулю, При этомвекторы 6 и Ы расположены в плоскости магнитного меридиана, вектор Чо перпендикулярен к этойплоскости, смещения пакета непроисходит, а ось ЕЕ прибора указывает направление магнитного меридиана. Магнитное склонение можетбыть считано с помощью соответствующего внешнего лимба (на чертеже непоказан).Для измерения магнитного наклонения поворачивают прибор вокругоси ЕЕ строго на 90 , т.е. располагают векторы Чи В в плоскости магнитного меридиана, а затем вращают прибор вокруг оси УУдо тех пор, пока смещение Р нестанет равным нулю, При этом вектор Вк совпадает с вектором Т и свектором В, вектор Ч перпендикулярен к вектору В, смещения пакетане происходит, а ось ЕЕ приборауказывает направление полного вектора геомагнитного поля Т. Магнитное наклонение может быть считанос помощью соответствующего внешнего лимба.Последовательный запуск пакетовна орбиту обеспечивает практическинепрерывное поступление информациина индикатор прибора,Чувствительность устройствасоставляет 0,1 см/угл.сек, при скорости пакета электронов Ч = 10см/сек, времени изменения 10 сек иотношении В/Т=50,Изобретение позволяет повыситьэффективность магниторазведочныхметодов и получить определенныйэкономический эффект при поискахнефти, газа и рудных месторождений. формула изобретенияДатчик компаса-инклйнатора, содержащий электронную пушку с модулятором и приемник пучка электронов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности измерений, в него введены формирователь импульсов, коммутатор, кольца Гельмгольца, осевой электрод, прозрачная ш ала с кольцевыми делениями, а приемник пучка электроКорректор О. Ковинская 1248/35 Тираж 801 ПодписноЦНИИНИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Зака ктная, 4 ал ППП Патентф;.г.ужгород, у нов выполнен в виде полого цилиндрического экрана с отверстием встенке, внутренняя поверхность которой покрыта флуоресцирующим материалом, а на внешней поверхностиукреплена шкала с делениями, причемцилиндрический экран и осевой электрод установлены.соосно с кольцамиГельмгольца, ось электронной пушкиориентирована перпендикулярно коси колец Гельмгольца, формирователимпульсов соединен с модулятором электронной пушки и с входом коммутатора, а выходы коммутатора соединены с кольцами Гельмгольца и с осевым электродом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Ефимов Б.В., Сахов В.Б, Электронные .преобразователи с магнитнымуправлением, - Л.: Энергия, 1972;с,104-106,110,2. Патент США 9 2666268,кл. 33-360, опублик. 194ттотип) .