Способ определения распределения магнитного поля

оез СоветсиикСфциаинстнчесиикРесиубиии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Рмудэрствевыв кевтвт СССР в юзи вэеунеяв в етвунткФ(54) СПОСОБ ОПРЯДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯИзобретение относится,к технике Измерения магнитных. величин, в част ности, к способам определения распределения .магнитного поля. вдоль заданной оск магнитной системы.Известны способы. определения. распределения. магнитного .поля путем разложения -магнитного поля на мультиполя и измерения.их магнитных индукций с помощью датчиков индуации.магнитного поля. с последующей обработкой информации 113 .При этом возникает. необходимость произвести. дискретные измерения индукции магнитного .поля во многих точках.и учесть икструментальныв и методические. погрешности во времй. обработки данных, что усложняет съем и обработку инФормации.Известен способ .определения рас. пределекия магнитного доля вдоль заданной оси,магнитной системы.путем перемещения .в"магнитное лоле тококесущвго проводника,. натянутого иещду двумя. опорами и закреплен-ного с ниии на расстоянии большедлины заданной оси магнитной систеяа. Токонесущий проводник питают %током гармонической формы с фикси,рованной частотой в 35 раз меньшесобственной частоты тококесущегопроводника и измеряют сумму опорныхреакций, пропорциональную возникающей пондермоторной силе Ампера. Когда сумма опорных реакций равна нулю сумма выходных сигналов, электромехаиических преобразователейс учетом их знаков и погрешностейпреобразования и измерения), магнит"ное пале, распределено вдоль заданной оси магнитной системы так, чтоинтегральное. магнитное поле равнонулю. В противном случае появляется сигнал, пропорциональный интег-.ралькому магнитному полю 12).Недостатками этого способа являются сложность,и,низкая точностьопределения центрально-.симметрично"50 го распределения магнитного поля вдоль заданной оси магнитной системы.Цель изобретения - упрощение способа.Поставленная .цель. достигается, тем, что в способе определения распределения магнитного ноля, включакщем воздействие магнитного поля. вдоль заданной оси на проводник с 10 гармоническим током и измерение суммы опорных реакций проводника,. .совмещают середнею.проводника и заданной оси магниткой системы и изменяют частоту .гармонического тока 15 в проводнике в пределах .от нуля до резонансной частоты.На чертеже представлена схема оСуществления предлагаемого способа.Токонесущий проводник 1, натя нутый между двумя неподвижными опо рами 2 и 3 и закрепленный с ниии, помщаот вдоль заданной оси,с периодического магнитного поля .4, имеющего направление,й (направления иа 25 чертеже показаны системой прямоугольных координат). Для примера распраделение.переменного магнитного поля 4 имеет.вид прямоугольников. Когда через токонесущий проводник З 0 1 течет постоянный ток по направлению 3., то на него действует .пондермоторная сила 5 Ампера по направлениюЭта сила всегда уравновешивается суммой опорных реакций 6 и 7,. которые измеряются с помощью двух датчиков 8 и 9 силы (направлениесовмещено с осью чувствительности дат" чиков 8 и 9 силы). Когда токонесу" щий проводник 1.питают гармоническим током, то возникающая-пондермоторная сила 5 Ампера и опорные реакции 6 и 7 являются амплитудно . модулированными с частотой рармонического тока. В этом случае пондер" моторная сила 4 должна уравновеши" ваться с опорными .реакциями 6 н 7 в каждый момент времени, Однако в виду того, что токонесущий проводник1 с гармоническим током, натянутый между двумя неподвижными опорами 2 и 3 представляет собой механическую, систему с присущей ей собственной частотой колебаний и при помещении . ее в магнитное поле. совершает,вынуж" денное колебание под действием.возникающей переменной пондермоторной силы Ампера, то при изменении частоты питающего тока, начиная от нуля до резонансной частоты механической системы, возникает увеличение ам" плитуды колебания н. на опорах 2 и 3 токонесущего проводника 1 появляют" ся дополнительные усилия 10 и 11, . имеющие направления реакций 6.и 7. Сумму опорных реакций 6 и 7, по принципу суперпозиции, можно разложить на сумму опорных реакций от каждой силы, действующейна разных участках токонесущего проводника. Величина суммы опорных реакций от каждой силы зависит от динамического характера воздействия. этой силы на токонесущнй проводник 1. и при гармоническом токе увеличивается с увеличением его частоты. Динамические составляющие опорных реакций равны нулю при постоянном токе и имеют максимальное значение во время резонанса. Когда токонесущий провод" ннк 1 с.гармоническим током помещен в магнитном поле 4 так, что его середина 12 еовмещена с серединой 13 заданной оси магнитной системы и для суичы опорных реакций от каждой силы существует сумма реакций от другой силы, равная по величине и противоположная по знаку с учетом динамических,составляющих опорных реакций, то, сумма опорных реакций. от всех сил, действукщих на токонесущий проводник 1 равна нулю при изменении частоты тока в,токонесущем проводнике 1 в интервале от.нуля до резонансного значения механической системы. Это имеет место только при центрально симметричном распределении сил вдоль токонеаущего проводника, слЕдовательно, при центрально симметричном. распределении магнит- Мого поля вдоль заданной оси магнитной системы. При наличии погрешностей измерения, сумма опорных реакций .от изменения частоты тока остается постоянной на. уровне погрешностей.Применение настоящего способа определения распределения магнитного поля в преобразовательной технике более, чем на порядок .упрощает съем и обработку информации при определении центрально симметричного распределения магнитного поля вдоль заданной оси магнитнойсистемы.формула изобретения Способ определения распределениямагнитного поля, включанюций воздействие.магнитного поля вдоль заданной оси на проводник с гармоническим током и измерение суммы опорных реакций проводника, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, совмещают середины проводника и заданной оси магнитной системы и изменяют частоту гармою 1 чесю. иЪ кого тока в проводнике в пределах от нуля до резонансной частоты. 89462Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чечерников В.И. Магнитные измерения. М., МГУ, 3969.2 а Саййоп 3 Яе и дре "А 3 ъ 39 пзепз 1 й 1 ч 3 йу аеОюд Ьог веаыг 1 п 9 ва 9 пей 1 с Ле 1 д 3 пйе 9 га 1 зфф. Ьегч 1 й 3 о Оосиаепйах 1 опв дв 1 З.аЬогайог 1, йаг 3 опа 11 д 1 ГгазсаО Ое 1 СМЕН, СИГ,. 12, 25. Магно, 1971.Составитель ф. ТарнопольскаяРедактор Е.11 апп Техред М. Тепер Корректор В, СиницкаяЗаказ 11482 74 Тираж 735 11 одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал 1 ПИ 1 "11 атент", г. Ужгород, ул. 11 роектная, 4