Трехкомпонентный феррозонд

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ СоаетсиикСоциалистичесиикреспублик щ 789929(23) П риоритетОпубликовано 23. 12.80 Бюллетень М 47Дата опубликования описания 30.12.80 эавуаерстюай квмктет СССР ю аюм кээбретений к етквыткй(54) ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ ФЕРРОЗОНД 1.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения трех ортогональных компонент вектора магнитной индукцииеИзвестен трехкомпонентный феррсзонд, в котором сердечник выполнен в виде двух одинаковых .трубок, укрепленных на общем цилиндрическом корпусе. Корпус с сердечником снабжен двумя ортогонально расположенными обмотками возбужде ц ния, одна из которв 1 х тороидальная, а другая в виде двух последовательно соединенных секций соленоида. Две ортогонально расположенные измерительные обмотки укреплены цо диаметру корпуса, Третья измерительная обмотка выполнена в виде двух секций, соединенных последовательно и укрепленных соосно на трубках сердечника 1.20Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, обусловленная ЭДС от полей рассеяния двух трубок сердечника, разнесенными магнит 2ными центрами в точках пересеченияосей измерительных обмоток, большимигабаритами и сложностью конструкции.Известен ферроэонд, который содержитсердечник в виде пустотелого цилиндрас диаметром равным его длине. Сердечник воздуждается тороидальной обмоткойи охвачен тремя ортогонально расположенными измерительными обмотками 12,Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерений,обуслдвленная режимом поперечного возбуждения цо оси измерительной обмотки, совпадающей с осью цилиндра, который обеспечивает малую чувствительность и повышенный уровень шумов поукаэанной компоненте,Цель изобретения - повышение точности измерений.Укаэанная цель достигается тем, чтов трехкомпонентном ферроэонде, содержащем ферромагнитный сердечник, возбуждающую и три ортогональнорасположенные измерительные обмотки, ферро45 3 78 магнитный сердечник выполнен в виде полой сферы, а обмотка возбуждения выполнена из четырех попарно идентичных полусферических секций, соединенных последовательно, при этом пары секций расположены на ферромагнитном сердечнике взаимно ортогонвльно.На чертеже изображен трехкомпонентный феррозонд.Устройство содержит ферромагнитный сердечник 1 в виде полой сферы. Обмотка возбуждения сердечника 1 выполена иэ четырех полусферических секций 2-3 и 4-5 попарно идентичных. Каждая пара секций соединена последовательно и встречно перемычками 6. Пары полусферических секций 2-3 и 4-5 (разделены пунктирными линиями) укреплены на сердечнике 1 в разных сферических плоскостях взаимно ортогонально. Сердечник 1 с двумя парами полусферических секций 2-3 и 4-5 обмотки возбуждения охвачен тремя ортогонвльно расположенными измерительными обмотками 7-9.Трехкомпонентный феррозонд помещают во внешнее измеряемое магнитное поле, а в виде секций 2-3 и 4-5 обмотки возбуждения подают переменные токи 1, исо сдвигом по фазе на 90, создающие встречно вращающиеся магйитные поля в сердечнике 1. И измерительных обмотках 7 - 9 находятся переменные ЭДС 1 6 Р удвоенной частоты вращающегося поля, пропорциональные ортогональным компонентам а, у, 2 вектора измеряемой магнитной индукции, Эти сигналы усиливаются, детектируются и измеряются.Сердечник 1 намагничивается однородно двумя парами секций 2-3 и 4-5 обмотки возбуждения, что снижает квадрвтурный сигнал помехи, а их встречное включение обеспечивает компенсацию нечетногармонической ЭДС в измерительных обмотках 7-9. Сферическая форма сердечника 1 обеспечивает одинаковую чувствительность феррозонда по трем ортогональным направлениям, стабильность магнитных осей при смещении сферы, совмещенный магнитный центр в центре шара и малые габариты устрой 9929 4ства. За счет этого повышается точностьизмерений ортогонвльных компонентвектора магнитной индукции.Устройство может быть изготовлено5следующим образом.Методом осаждения, например, настеклянный шар наносят тонкий слой(10 мкн) ферромагнитного материала,образующий сердечник 1 в виде полойсферы для воздействия измеряемого магнитного поля. Из электронепроводящегоматериала изготовляют две идентичныепары полусфер разных размеров с воэможностью вкладывания одной пары вдругую. Методом осаждения на полусферы наносят тонкий слой меди, накотором нарезается спиральная канавка,образующая две пары полусферическихсекций 2-3 и 4-5 обмотки возбуждения,Две пары полусфер с секциями 2-3 и4-5 обмотки возбуждения накладываютсяна сердечник 1 взаимно ортогонвльно, апары секций соединяются перемычками 6последовательно и встречно. Измерительные обмотки 7-9 могут быть изготовлены в виде трех ортогонвльно установленных соленоидвльных катушек,Формула изобретения Трехкомпонентный ферроэонд, содержащий ферромагнитный сердечник, возбуждающую и три ортогонвльно расположенные измерительные обмотки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точностч измерений, ферромагнитный сердечник выполнен в виде полой сферы, а обмотка возбуждения выполнена иэ четырех парно идтичны полусферических секций, соединенных последовательно, при этом пары секций расположены на ферромагнитном сердечнике взаимно ортогонально.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР457942, кл. Ь 01 Я ЗЗ/00, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР397878, кл. Я 01%. ЗЗ/02, 1973.опольская рректор В. Бутяг ю 9 5/47 Тираж 1019ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб. пион д. 4 филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,