“ориентируемый квантовый магнитометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеспублик851303 1) Доп ельиое к авт. сеид-ву 5)(22) Заявлено 160).75 (21) 2099302/18 соединением заявки ) )о С О 1 Ч 3/О арственный комитСССРелим изобретенийи открытий Готу 23) Приоритет Опубликован ь 119 28 07,81 Боллете мяописания 37.81. ата опублик и 7.2) Автор изобретеии торов Заявите(54) ОРИЕНТИРУЕМЫЙ АКТОВЫЙ МАГНИТОМЕТ тр,н иэации Изобретение относится к магнитометрин и может быть использовано для поиска полезных ископаемых, а также для обнаружения тел естественного и искусственного происхожде" ния, создающих аномалии магнитного поля Земли.Известен квантовый магнитоМе состоящий из двух датчиков, оди которых используется для ориент второго датчика, осуществляющего из" менение напряженности магнитного поля Земли (1)Известен также ориентируемый квантовый магнитометр, состоящий из квантового и феррозондового датчиков, причем второй из них используется для ориентации квантового датчика. Оба датчика разнесены в пространстве, и закреплены в рамках, соединенных между собой с помощью вала и тяги так, чтобы оси датчиков ориентировались параллельно друг другу, причем рамка с ориентирующим датчиком соединена через шарнир с поворотным устройством, положение которого в пространстве определяется сервоприводом, Сигнал рассогласования, получаемый с выхода ориентирующего датчика,поворачивает вал сервопрнвода и, сле,довательно, ориентирующий датчикдо тех пор, пока его ориентация нестанет оптимальной 2,6 днако при перемещении укаэанныхмагнитометров в высокие (приполярные) широты, где угол магнитного на 1 О клонения близок к 90 ф,резко возрастает скорость вращения сервопривода,потребная для сохранения оптимальнойориентации квантового датчика. Возрастание скорости вращения сервопривода приводит к частичному нарушению ориентации и возрастанию ориентационной погрешнбсти магнитометра до недопустимой величины. Такимобразом, работоспособность известныхсамоориентирующихся квантовых магнитометров в области высоких широтнарушается.Цель изобретения - обеспечениеработоспособности орнентируемых квантовых магнитометров на любых геомагнитных Широтах.Поставленная цель достигается тем,что в ориентируемый квантовый магнитометр, содержащий квантовый и компонентный датчики, разнесенные в пространстве и взаимосвязанные с помощьювала и тяги, поворотное устройство и шарнир, причем компонентный датчик связан шарниром с поворотнымустройством, соединенным с сервоприводом, введен переключаемый механизм пропорциональной передачи вращения сервопривода на вал и фиксатор компонентного датчика, фиксирующим положение этого датчика относительно вала и (или) тяги, причемшарнир выполнен разъемным. Кроме того, механизм пропорциональной передачи вращения сервопривода на валвыполнен в виде конического сектора,размещенного на валу, и конической шестерни, размещенной на оси ново- ротного устройства,На чертеже представлена кинематическая схема предлагаемого магнитометра.Магнитометр содержит квантовый датчик 1, вал 2, тягу 3, компонентный датчик (ориентирующий) 4, разъемный шарнир 5, поворотное устройство6, сервопривод 7, конический сектор 8, коническую шестерню 9 и фиксатор 10 компонентного датчика.Магнитометр работает следующим образом.На средних и низких широтах поддействием усиленного и преобразованного сигнала от компонентного датчика 4 сервопривод 7 вращает поворотное устройство 6 и вместе с ним коническую шестерню 9, разъемный шарнир 5 и компонентный датчик 4 по образующей конуса. Движение компонентного датчика с помощью вала 2 и тяги 3 коллинеарно передаетсяна квантовый датчик 1. При этом фиксатор 10 компонентного датчика находится в выключенном положении, Конический сектор 8 также находится в выключенном положении относительно конической шестерни 9, т,е. этот сектор выведен из зацепления ,с шестерней благодаря тому, что онсдвинут по шлицам вала и застопорен.Связанное движение датчиков 1и 4 продолжается до тех пор, покаоси не окажутся расположенными подзаданным углом 45 О к направлениювектора индукции внешнего магнитногополя. При этом из-за наличия предусмотренного начального магнитного смещения вдоль оси компонентногодатчика сигнал от последнего практически равен нулю, привод останавливается и движение датчиков прекращается. Таким образом осуществляетсянепрерывная ориентация оси квантового датчика под оптимальным для квантового датчика углом 45 относительно вектора индукции внешнего магнитного поля.При работе на высоких широтах (свыше 65-70 ) шарнир разъемный 5 сдвигают вверх до полного расцепле ния с поворотным устройством 6 истопорят. Компонентный датчик 4 спомощью фиксатора стопорят под углом 90 О относительно вала 2, Конический сектор 8 вводят в зацепление с конической шестерней 9, длячего этот сектор сдвигают по шлицамвала в сторону шестерни до зацепления с ней и стопорят, При этом работа магнитометра происходит сле 0 )дующим образом. Вращение конической шестерни 9 осуществляется так же, как на средних и низких широтах. Далее шестер(я 9 вращает конический сектор 8, а последний - датчики 1 и 4 до установки их осей под углом 45 ф к н правлению вектора индукции внешнего магнитного поля, после чего сервопривод останав" ливается, как и втпредыдущем случае. Таким образом, на. высоких .широтах ось квантового датчика движется в вертикальной плоскости, а не по конусу, При этом резко снижается скорость вращения сервопривода, необходимая для непрерывной ориентации на высоких широтах, прекращаются срывы ориентации при углах магнитного наклонения, близких к 90,Возможны варианты предлагаемого магнитометра не изменяющие его существа. Например, с целью снижения люфта кинематической передачи и упрощения конструкции конический сектор 8 и коническая шестерня 9 могут быть выполнены не с зубчатым, а с фрикционным зацеплением. В некоторых случаях такая конструкция может оказаться более удобной, если шлицевая посадка применяется к конической шестерне на оси поворотного устройства при фиксированной установ" ке конического сектора на валу. 45 1. Ориентируемый квантовый магнитометр, содержащий квантовый и компонентный датчики, разнесенные в пространстве и взаимосвязанные с помощью вала и тяги, поворотное устройство и шарнир, причем компонентный датчик связан шарниром с поворотным устройством, соединенным с сервоприводом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения работоспособности на любой геомагнитной широте, он снабжен переключаемым механизмом пропорциональной передачи вращения сервопривода на вал и фиксатором компонентного датчика, фиксирующим положение этого датчика относительно вала и (или) тяги, причем шарнир выполнен разъем-,ным. 15 20 25 30О3540 50 55 60 65 формула изобретения851303 347/64 Тираж 732 Подписи а ВН илнал ППП "Патентф,г. Ужгород, ул. рл. П оектная 2. Магнитометр по п. 1, о т л И- ч а ю щ и й с я тем, что механизм пропорциональной передачи вращения сервопривода на вал выпололнен в виде конического сектора, размещ енноговалу и конической шестерни,го стразмещенной на оси поворотног уройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии 9 47-40832,кл. 110 1, 0 опуОлнк. 1972.о ССР2. Авторское свидетельство С9 512668, кл. 6 01 Ч 3/00, 1970