Устройство для измерения магнитного поля

Союз СоветскихСоциапнстических Республик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1855563(22) Заявлено 280879 (21) 2811042/18-.21с присоединением заявки Йо(51)М. Кл.з С 01 й 33/02 Государственный омитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявите Куйбыш й институт инженеров железнод транспорта УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО П Изобретение о тельной технике, ствам, предназна постоянных и пер полей. носится к измериа именно к устройенным для измеренияменных магнитных устройства явпозволяетять,величинукая добротносттном стержне.повышение точного поля. Недостатляется то,достаточно точномагнитного поля,колебаний в феррЦель изобретености измерения ого ками эчто о не изме и ни а гни Известно устройство, содержащее чувствительный элемент в виде пьезокварцевой пластины с электродами, подключенными к автогенератору, и ферромагнитный стержень, который позволяет измерять величину магнитного поля 1 11Такое устройство не позволяет достаточно точно измерять напряженность магнитного поля.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее пьезопластины соединенные с ферромагнитным стержнем,отсчетное устройство, позволяющее измерять напряженность магнитного поля Г 2. Эта цель достигается тем, что вустройство для измерения магнитногополя, содержащее ферромагнитный стержень, корпус с двумя пьезопластинами,отсчетное устройство, подключенноек двум:"усилителям, в цепи положитель-ных обратных связей которых включеныпьезопластины, дополнительно введеннемагнитный, заполненный жидкостьюцилиндр с двумя дополнительными пьезопластинами в основаниях, одна изкоторых подключена ко входу первогоусилителя, а другая соединена с выходом второго усилителя, немагнитный 15 цилиндр снабжен расположенным внутри него ферромагнитным пустотелымцилиндрическим стержнем с отверстиями в образующей поверхности, однимсвоим торцом прикрепленный к нижне му основанию немагнитного цилиндра,а другим торцом соединенный с корпусом, при этом пьезопластины корпусаобразуют с двумя дополнительнымипьезопластинами оснований немагнитного цилиндра резонансные камеНа чертеже представлена структурная схема устройства для измерения магнитного поля, 855563Схема содержит пьезопластины 1 (дополнительные), пьезопластины 2, резонансные камеры 3 и 4, ферромагнитный стержень 5, отверстия б, корпус 7, немагнитный цилиндр 8, жидкость 9, отсчетное устройство 10, усилители 11 и 12.Пьезопластины 1 (дополнительные) и пьеэопластины 2 образуют резонансные камеры 3 и 4. На ферромагнитном стержне 5 с отверстиями б на торце закреплен корпус 7, а другой торец стержня закреплен к основанию немагнитного цилиндра 8, заполненного жидкостью 9. Отсчетное устройство 10 подключено к усилителям 11 и 12, в цепи положительных обратных связей которых включены пьезопластины 1 и 2.Устройство работает следующим образом.При включении усилителей 11 и 12 между пьезопластинами 1 (дополнительными) и пьезопластинами 2 в резонансных камерах 3 и 4, заполненных жидкостью 9, диаметр которых 5-50 мм, а длина 0,1-100 мм, возникает акустический резонанс. Частота этого резонанса определяется собст 1 венными резонансными частотами пьезопластин, расстоянием между ними и акустическими параметрами жидкости. При внесении устройства в магнитное, поле, которое беспрепятственно проходит через стенки немагнитного цилиндра 8, изменяется длина ферромагнитного стержня 5 и изменяется расстояние между пьезопластинами 1 (дополнительными) и 2. При уменьшении длины ферромагнитного стержня 5 расстояние между пьезопластинами 1 и 2 в резонансной камере 4 уменьшается, т.е, частота автогенерации в усилителе 12 возрастает, а в резонансной камере 3 частота автогенерации в усилителе 11 уменьшается. Разница этих частот пересчитывается на отсчетном устройстве 10 в единицы напряженности магнитного поля. Расстояние в резонансных камерах 3 и 4 между пьезопластинами выбирается одинаковым, а жидкость 9 выбирается с нулевым температурным коэффициентом изменения скорости ультразвука так, чтобы в начальных условиях без магнитного поля частоты автогенерации в усилителях 11 и 12 были такжеодинаковы. Это позволяет скомпенсировать нестабильность работы устройства при изменении температуры идавления окружающей среды, что приводит к повышению точности измерениявеличины магнитного поля.Отверстия б в стенках ферромагнитного стержня 5 позволяют выравниватьтемпературу и давление в резонансныхкамерах 3 и 4, что ведет к повышениюточности отсчета,Предлагаемое устройство для измерения магнитного поля позволяет измерять напряженность магнитного поляв диапазоне от 0,1 до 105 Э при 15 частотах от 0 до 200 кГц с точностьюне менее 0,1 Э.Формула изобретения20Устрой ст во для и змере ни я ма гнит ного поля, содержащее ферромагнитный стержень, корпус с двумя пьезопластинами, отсчетное устройство, подключенное к двум усилителям, в цепи положительных обратных связей которых включены пьеэопластины, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения магнитного поля,в. него дополнительно введен не- магнитный, заполненный жидкостью цилиндр с двумя дополнительными пьезопластинами в основаниях, одна из которых подключена ко входу первого усилителя, а другая соединена с выходом второго усилителя, немагнитный цилиндр снабжен расположенным внутри него ферромагнитным пустотелым цилиндрическим стержнем с отверстиями в образующей поверхности, одним сво им торцом прикрепленный к нижнемуоснованию немагнитного цилиндра, а другим торцом соединенный с корпусом, при этом пьезопластины корпуса образуют с двумя дополнительными 45 пьезопластинами оснований немагнитного цилиндра резонансные камеры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9331110, кл. С 01 й 33/02, 1976.2. Патент США М 3564402,кл. 324-43, 1971./64 Тираж 732ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 35, Москва, Ж, Раушская наб.,аказ 69 5 Филиал ППП "Патентф, г, ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Г. Змиевскаяктор Л.Повхан Техред Ж. Кастелевич КорректС.Н. Стец