Устройство для измерения компонент вектора напряженности магнитного поля

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 11966630(61) Дополнительное к ввт, свид-ву(22) Здявлейо 180381 (21) 3261635/18-21 с присоединением заявки Мо -Р 11 М К з 6 01 К 33/02 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий(23) Приоритет(ИРДК 621. 317.443 (088, 8) Опубликовано 1 Ы 082, Бюллетень Мо 38 Дата опубликования описания 151082(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПОНЕНТ ВЕКТО НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ .Изобретение измерениям, и м но для.определе ра напряженност тносится к магнитным жет быть использоваия компонент вектомагнитного поля Земли.Известны устройства, предназначенные для измерения компонент вектора магнитного поля Земли, называете компонентными магнитометрами, состоящие из блока Феррозондовых датчиков и электронного преобразователя 1.Однако это устройство характери" зуется невысокой точностьюизмерения при установке его на объектах, обладающих собственным магнитным полем, источником которого является постоянное и индуктивное намагничивание Ферромагнитных масс объекта.Наиболею близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения вектора магнит. ной индукции, которое для повышения точности измерений помимо основного блока компонентных магнитсметров содержит компенсатор магнитных по мех, включающий в себя блок вспомогательных магнитсметров и распределительное устройство, состоящее из набора деталей, блока переменных коэфФициентов, блока ковпенсационных 30 катушек и стабилизированного источника питания 2.Однако данное устройство работо" способно только в том случае, когда магнитное поле объекта в несколько десятков раз ниже измеряемого поля Земли, к тому же при монтаже устройства предъявляются жесткие требова" ния к взаимной выставке измерительных.осей блока вспомогательных магнитометров и осей блока компенсационных катушек .Кроме того, ввод в устройство бло ка вспомогательного магнитометра, а также блока компенсационных катушек усложняет конструкцию, увеличивает вес и габариты устройства.Цель изобретения - повышение точности и расширение области измерений, а также упрощение конструкции.Поставленная цель достигается тем, что в устройство .для измерения компонент вектора. напряженности магнитного поля, содержащее трехкомпонентный магнитометр, а также трех" канальный блсхс переменных коэфФициентов с четырьмя секциями в каждом канале, соединеннымй с четырьмя секциями соответствующего канала трехканального множительно-делительного блока, в каждый канал введены по одной секции блока вычитания и по одной секции блока суммирования, причем в каждом канале первый вход секции блока вычитания соединен с соответствующим выходом трех- компонентного магнитометра, второй 1 вход соединен с выходом первой секции множительно-делительного блока, вход которой связан с выходом стабилизатора напряжения, выход сек - 1 О ции блока вычитания соединен с входами второй, третьей и четвертой секций множительно-делительного блока, причем выходы вторых секций каждого канала множительно-делительного блока. соединены с входами секции первого канала блока суммирования, выходы третьих секций каждого канала множительно-делительного блока соединены с входами секции второго кана.ла блока суммирования, а выходы . четвертых секций каждого канала мно-, жительно-делительного блока соединены с входами секции третьего канала блока суммирования.На чертеже приведена блОк-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит, трехканальный магнитометр 1, оси чувствительности которого ортогональны друг другу блок 2 вычитания, блок 3 30 переменных коэффициентов, множи.тельно-делительный блок 4, блок 5 суммирования и стабилизатор 6 напряхсения.Первый канал устройства содержит 3 канал 7 магнитометра 1, одну секцию 8 блока 2 вычитания, четыре секции 9,10; 11 и 12 блока 3 переменных коэффициентов, четыре секции 13,14,15 и 16 множительно-делительного блока 44 О и одну секцию 17. блока 5.суммирования. Выход канала 7 магнитометра 1 соединен с первым входом. секции 8 блока 2 вычитания, второй вход которой соединен с выходом секции 13 мно.жительно-делительного блока 4, Первый вход секции 13 множительно-дели- тельного блока 4 соединен с секцией 9 блока 3 переменных коэффициентов, а второй .вход 18 со стабилизатором напряжения 6. Выход секции 8 блока 2 вычитания соединен с первыми входами секций 14,15 и 16 множительно" делительного блока 4, вторые, входы которых соединены,с секциями 10,11 и 12 блока 3 переменных коэффициен тов. Выходы 19, 20 и 21 секций 14,15 и 16 множительно-делительного блока 4 соединены соответственно со входами секций 17,22 и 23 блока 5 суммирования первого, второго и .третьего кана. 60 лов устройства.Элементы устройства, а также их взаимосвязь для второго и третьего каналов такие как и для первого канала . 65 Сигнал с канала 7 магнитометра 1, пропорциональный первой компоненте суммарного вектора напряженности маг:нитного поля поступает на первый вход секции 8 блока 2 вычитания, а на второй вход секции 8 блока 2 вычитания с выхода секции 13 множительноделительного блока 4 поступает сигнал, пропорциональный первой компоненте постоянной составляющей магнитного поля объекта, который формируется при помощи секции 9 блока 3 переменных коэффициентов. На выходе секции 8 блока 2 вычитания образуется сигнал, пропорциональный разности первых компонент суммарного вектора и вектора постоянной составляющей магнитного поля объекта, который поступает на первые входы секций 14,15 и 16 множительно-делительного блока 4.Разностный сигнал в секциях ,14, 15 и 16 множительноделительнб-, го блока 4 умножается на соответ"ствующие коэффициенты, которые формируются в секциях 10,11 и 12 блока 3 переменных коэффициентов. С выхода секций 14,15 и 16 множительно-дели- тельного блока 4 сигналы, поступают ,соответственно на входы 19, 20 и 21 секций 17, 22 и 23 блока 5 .суммирования первого, второго .и третьего каналов устройства.Во втором и третьем каналах уст-. ройства сигналы с каналов 24 и 25 магнитометра 1, пропорциональные соответственно второй и третьей компонентам суммарного вектора напряженности магнитного поля, преобразу- ются аналогичным образом. На выходе секций 17,22 и 23 блока 5 суммирования формируются сигналы, пропорциональные компонентам вектора напряженности магнитного поля Земли.Таким образом, устройство реализует метод определения компонент напряженности магнитного поля Земли по измеренным значеним суммарного вектора напряженности и известным параметрам, определяющим поле постоянного и индуктивного намагничивания объекта в точке измерений.Формула изобретенияУстройство для измерения компонент вектора напряженности магнитного поля, содержащее трехкомпонентный магнитометр, а также трехка" юльный блок переменных коэффициентов с чатырьмя секциями в каждом канале, соединенными с четырьмя секциями соответствующего канала трехканального множительно-делительного блока, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и расширения области измере966630 ираж 71 ИПИ Заказ 7837/63 Подписноероектная,4 лиал ППП "Патент Ужгород, у ния, а также упрощения конструкции,в каждый канал введены по одной сек-,ции блока.вычитания и по одной секции блока суммирования, причем вкаждом канале первый вход секцииблока вычитания соединен с соответствующим выходом трехкомпонентногомагнитсметра, второй вход соединенс выходом первой секции множительно-делительного блока, вход ко.торой .связан с выходом стабилизатора напряжения, выход секции блока.вычитания соединен с входами второй,третьей и четвертой секций множительно-делительного блока, причем выходывторых секций каждого канала множительно-делительного блока соединены с входами первого канала блокасуммирования, выходы третьих секцийкаждого канала множительно-делительного блуа соединены с входами сек.ции второго канала блока суьжирова".ния, а выхощ четвертых секций каждого канала множительно-делительного блока соединены с входами секциитретьего канала блока суммирования.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Афанасьев Ю.В. Феррозонды. Л.,фЭнергияф, 1969, с. 16.2. Конторович В.Л. и др. Компенсатор магнитных помех, - "Геофизическая аппаратурами, вып. 43, Л., 1970;фНедраф, с. 44-517.