Ферромодуляционный преобразователь

Союз СоаетскикСоциалистичвскикРеспублик ОП ИСАНИЕизовеетвнияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 885937(23)ПриорнтетГосуаарстюкыа кеиитвт СССР ав делам изабрвтеиий и открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзныи научно-исследовательскии и проекттто в в -конструкторский институт геофизических исследованийгеологоразведочных скважин, Калининское отделение(54) ФЕРРОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в качестве чувствительного индикатора и измерителя малого магнитного поля, в том числе в средствах магнитного неразрушающего контроля Ферромагнитных изделий и для обнаружения ферромагнитных тел в скважинах. Известен Ферромодуляционный преобразователь, содержащий один или несколько Ферроэлементов, каждый изкоторых состоит из Ферромагнитного сердечника, генераторных и индикаторных обмоток. Генераторные обмотки элементов ферромодуляционного преобразователя соединяются, между собой и образуют цепь возбуждения. Индикаторные обмотки элементов также соединяются между собой и образуют измерительную цепь 11 ) . Однако. известное устройство имеетневысокую чувствительность. 2Цель изобретения - увеличениечувствительности,Указанная цель достигается тем,что в ферромодуляционном преобразователе, содержащем п-элементов, каждый из которых выполнен в виде ферромагнитного сердечника с генераторной и индикаторной обмотками, индикаторная обмотка каждого предыдущегоэлемента соединена с генераторнойобмоткой последующего элемента преобразователя.На чертеже представлена схемакомбинированного соединения обмотокмногоэлементного ферромодуляционногопреобразователя.Устройство содержит п-элементов,каждый иэ которых включает в себясердечник 1 иэ отоженного пермаллоя,генераторную 2 и индикаторную 3 обмотки. Выводы индикаторной обмоткипервого элемента непосредственно соединены со входом генераторной обмот.ки второго элемента; выводы индика885937 4 где С - сопз. Из (1) и (2) имеем для выходного напряжения О (Н)С (О +2 ЬН) О о (3) тогда для чувствительности Т= 0,н)= д1 о 5 при прочих равных условиях, опреде оляется величиной измеряемого магнитного поля, действующего на этот элемент. Пренебрегая падением напряжения на сопротивлении обмоток, запишемдля напряжений на индикаторных обмотках каждого элемента О(Н) - К(Н)ОводОд (Н) = К 2(Н) Оя 1 (Н) =К (Н) Кя(Н) ОводО (Н)=К (Н)О н)=К (Н), К (Н)К(Н)Овод зо 35 4 О 45 450 55 торной обмотки второго элемента соединены со входом генераторной обмотки третьего элемента т.д. К выводам генераторной обмотки первого элемента подается переменное .напряжение Ощ,С выводов индикаторной обмотки последнего и-го элемента снимается измеряемое напряжение О(н).Переменное напряжение Овод,по" данное на вход генераторной обмотки первого элемента, трансформируется через систему обмоток элементов преобразователя до значения О, снимаемого с индикаторной обмотки и-го элемента. Коээфициент трансформации 1-го элемента Считая элементы идентичными и допуская однородность измеряемого поля Н, положим К(Н) - К (Н) -,- К (Н) - К(Н) тогда Гт Ои(Н) К ( ) ВХОДВыберем для определенности эавйсимость индукции В сердечника от магнитного поля в виде квадратичной (область Релея - малых и средних полей)В =Н+ ЬНгде Щ - начальная проницаемость;Ь - коэффициент с размерностьюКоэффициент трансформации пропорционален магнитной проницаемости, и поэтому 2" Ос, Л) Из (3) и (1) видим, что чувствительность очень сильно зависит отколичества элементов, входящих в ферромодуляционный преобразователь скомбинированным соединением обмоток.Так, Ферромодуляционный преобразователь, состоящий из и элементов,оказывеется в фд тдн)1 я.т рав чувствительнее одноэлементного преобразователя. Выходное напряжение двухэлементного преобразователя с комбинированным соединением зависит отвеличины измеряемого магнитного поляквадратично в то время как длядвухэлементного феррозонда - линейно.Поскольку при комбинированном соединении отсутствуют цепи с суммированием токов от различных элементовпреобразователя, то роль амплитуднофазовых искажений невелика, т.е.мал порог чувствительности.,Таким образом, комбинированное соединение обмоток предлагаемого ферромодуляционного преобразователя позволяет уменьшить его порог чувствительности практически до уровня магнитныхшумов в сердечнике последнего элемента, а также увеличить чувствительность на несколько порядков по срав- фнению с дифференциальными феррозондами.формула изобретенияферромодуляционный преобразователь, содержащий и элементов, каждыйиз которых выполнен в виде ферромагнитного сердечника с генераторной ииндикаторной обмотками, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения чувствительности, индикаторная обмотка каждого предыдущего элемента соединена с генераторной обмоткой последующего элемента преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Афанасьев Ю .В . Феррозонды.Л., "Энергия", 1969, с. 5.885937 едак 37/67 Тираж 735 ЙодписнНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, 3-35, Раущская наб., д. 4/5 аказ илиал ППП "Патент" роектная,город,Составитель ф.Тарнопольская орбунова Техред А, бабинец Корректор Г.Решетни