Феррозонд

) фЕРРОЗОН о Изобретение относится к магнитнымизмерениям и может быть использовано для измерения компонент вектораслабой магнитной индукции при прове"дении геофизических, космическихи других исследований.Известен феррозонд, содержащийферромагнитные сердечники, размещенные в каркасах из немагнитного сплава с высоким удельным электрическимсопротивлением и с температурнымкоэффициентом линейного расширения,близким к температурному коэффициенту лермаллоя,Известный феррозонд также снабженпоследовательно установленнымина каркасах с сердечниками измерительной катушкой, дополнительными катуш"ками, в том числе компенсационнойи внешним чехлом 1.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измеренийпри воздействии на него внешних факт ров - механических напряжений и изменений температуры окружающей среды. Низкая точность обусловлена тем,что под влиянием указанных внешних факторов обмотки возбуждения (они изготавливаются из меди) изменяют свои размеры и смещаются вдоль кар-касов с сердечниками. Кроме того, изменяют свои размеры и смещаются измерительная и компенсационная катушки, Указанные недостатки приводят к воз" растанию.ЭДС небаланса и погрешности направленности, ограничивающих точ" ность измерений. Кроме того, недоста" ток известного устройства, связан" ный с возрастанием погрешности направленности усугубляется тем, что каркасы с сердечниками непосредственно не связаны с механической основой, к которой крепится феррозонд. Эта связь в известном устройстве осу" ществляется через ряд катушек и чехол. Такая многоступенчатая связь при воздействии внешних факторов приводит к флуктуациям положений сердеч55 3 935ников относительно механической ос"новы, что, в свою очередь, приводитк резкому возрастанию погрешностинаправленности и, следовательно, кснижению точности измерений компонент магнитной индукции.Известен.феррозонд, содержащийдва ферромагнитных сердечника, размещенных в каркасах с обмоткамивозбуждения, на которые последова"тельно одна на одну надеты измерительная катушка, дополнительные катушки, в том числе компенсационная,и внешний чехол Г 2 .Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерениякомпонент магнитной индукции привоздействии на него внешних факторов " механических напряжений и изменений температуры окружающей среды.Низкая точность обусловлена тем, чтопод влиянием указанных внешних фак"торов каркасы с сердечниками, обмотки возбуждения, измерительная икомпенсационная катушки изменяютсвои размеры, смещаются друг относительно друга, .что приводит к сущест"венному возрастанию ЭДС небалансаи погрешНости направленности.Цель изобретения " повышения точности измерений,Поставленная цель достигается тем,что феррозонд, содержащий ферромагнитные сердечники, размещенные вкаркасах, на которых расположены об"мотки возбуждения, измерительнаяобмотка, дополнительные обмотки ивнешний чехол, снабжен немагнитнойобоймой, каркасы выполнены с винтовой нарезкой, в пазах которой размещены обмотки возбуждения, при этомкаркасы с сердечниками, измерительная, дополнительные обмотки, и внешний чехол. закреплены на обойме изнемагнитного материала, температурныйкоэффициент линейного расширения ко"торого (О"12) 101/град.НЬ фиг. 1 схематически изображенаконструкция феррозонда; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.феррозонд содержит ферромагнитныестержневые сердечники 1, выполненныеиз железоникелевого сплава типа82 НИП, размещенные в каркасах 2, изготовленных из титанового сплаватипа ВТ 1"О, поверх которых намотаныобмотки 3 возбуждения, измерительнуюобмотку 4, дополнительные обмотки,состоящие из обмоток компенсации 5,837 4 коррекции 6, калибровки 7, и внешний чехол 8.Кроме того, предлагаемый феррозонд снабжен немагнитной обоймой 9, изготовленной иэ твердого немагнитного материала с низким ТКЛР (О)10"1/град, на которой непосред" ственно закреплены каркасы 2 с сердечниками 1, измерительная обмотка 4, обмотки компенсации 5, коррекции 6, калибровки 7, намотанные в три провода в один слой, и внешний чехол 8. При этом на каркасах 2 выполнена винтовая нарезка, в пазу 1 О которой 15 уложены витки обмотки 3 возбуждения,Предлагаемое устройство работаетследующим образом.Устройство помещается в магнит 2 в ное поле, компоненты вектора индукции которого необходимо измерить.Далее сердечники 1, размещенные в кар"касах 2, возбуждают (перемагничивают)магнитным полем, создаваемым током, 25 протекающим по обмоткам 3 возбуждения, уложенным в пазах 1 О винтовойнарезки. Под действием измеряемойкомпоненты вектора магнитной индукции в измерительной обмотке 4 воэнизп кает ЗДС второй гармоники частотыполя возбуждения. Амплитуда этойЭДС пропорциональна величине измеряемой компоненты вектора магнитнойиндукции. Далее сигнал усиливается, 35детектируется и подается в компенсационную обмотку 5. В цепи компенса"ции происходит измерение полезногосигнала стрелочным прибором (не показан). Обмотка 6 коррекции служитдля установки нулевого уровня прибо"ра, а обмотка 7 - для контроля запроцессом измерения. Так как в пред-.лагаемом феррозондеустранена мйогоступенчатая связь между каркасами 2 45с обмотками 3 возбуждения, измерительной обмоткой 4, обмотками 5, 6, 7с обоймой 9, являющейся механическойосновой , феррозонда, поскольку обмот"ки 3 возбуждения уложены в пазы 10винтовой нарезки, нанесенной на каркасах 2, при воздействии внешнихфакторов смещения сердечников 1 иобмоток 3-7 относительно друг другасведены к минимуму. В результатеуменьшаются ЗДС небаланса и погрешности направленности, что приводитк повышению точности измерений компонент вектора магнитной индукции.В предлагаемом феррозонде обмотка 35 93583 возбуждения может одновременно вы" полнять роль компенсационной обмотки.Лабораторные испытания макетов предлагаемого устройства показали, что по сравнению с известными точ" % ность повышается более чем в 3 раза за счет уменьшения ЭДС небаланса и погрешности направленности при воз" действии на феррозонд внешних факторов - механических напряжений и 1 в изменений температуры окружающей среды. Формула изобретения Ферроэонд, содержащий ферромагнитные сердечники, размещенные в карка" сах, на которых расположены обмотки возбуждения, измерительная обмотка, дополнительные обмотки и внешний ВНИИПИ Заказ 1202Тираж 717 Подписное филиал ППП "Патент", . Ужгород, ул. Проектная 7 6чехол, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерений, он снабжен немагнитной обой"мой, каркасы выполнены с винтовойнарезкой, в пазах которой размещеныобмотки возбуждения, при этом карка"сы с сердечниками, измерительная,дополнительные обмотки и внешний чехол закреплены на обойме из немагнит"ного материала, температурный коэффициент линейного расширения которого (О) 10 1/град.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зайцев А.В., ферромодуляционные измерительные преобразователис повышенной температурной стабильностью. - "Измерительная техника",1979, И 2, с. 52-53.2. Афанасьев Ю. В. Ферроэонд.Л., "Энергияф, 1969, с. 87.Х 6;1