Компонентный магнитометр

12Изобретение относится к геофизике,а именно к приборам, используемымдпя измерения составляющих модуляполного вектора магнитной индукцииполя.Земли как в стационарных условиях так и в условиях морской магнитной съемки, а также к приборамдля исследования параметров буксируемьтх устройств, и является усовершенствованием устройства по основному авт,св. 9 824099.Цель изобретения - повышение точности измерений путем исключения погрешностей за счет ходовых характеристик гондолы.На чертеже приведена блоксхемакомпонентного магнитометра. Магнитометр состоит из магниточувствительного датчика 1, установленного в центре первой колечной системы 2, формирователя 3 сигнала, измерительногоблока 4, вычислительного устройства5, регистратора 6.В первое плечо мостовой схемы цепи питания колечных систем, включенблок 7 компенсации, во второе и третье плечи - эталонные сопротивления8 и 9, а в четвертое плечо схемы последовательно с колечными системамивклточеньт первый коммутатор 1 О и регулирующий элемент 11. Мостовая схемаподключена к вьтсокостабилиэированному источник 12 питанияе В Диагональмоста включен модулятор 13. Выходмодулятора через усилитель 11 рассогласования подключен к одному из входов синхронного детектора 15, второйвход которого также соединен с измерительным блоком,1( выходу синхронного детектора через усилитель 16 постоянного токаподключен регулирующий элемент, Входвторого коммутатора 17 последовательно соединен с выходом первого коммутатора, а выходы второго коммутагораподключены к второй колечной системе18 и первой колечной системе. Одиниз управляющих выходов вычислительного устройства подан на вход блока 19управления Один иэ выходов которогосоединен с вторым коммутатором, адругой выход - с входом фиксатора 20,Рабочий орган фиксатора имеет возможность механически, посредством двуплечевого рычага, стопорить первуюколечную систему.Магнитометр работает следуютции образом.26386 5 10 15 20 25 ЗО Я 5 По первой команде с вычислительно- ГО устройства 5 с пОИОЩью блока 7 компенсации устанавливается в зависимости от района измерений требуемая величина дополнительного магнитного поля В, (+),При этом через ветвь моста, состоящую из блока. 7 компенсации и эталонного сопротивления 8, от источника 12 питания течет ток, через другую ветвь моста, состоящую из первой колечной системы 2, второго коммутатора 17, первого коммутатора 1 О, регулирующе.го элемента 11 и эталонного сопротивления 9, также течет ток.При равенстве этих токов напряжения на эталонных сопротивлениях 8 и 9 равны и в диагонали моста на входе модулятора 13 разность потенциалов равна нулю, Следовательно ток, протекающий через первую колечную систему 2, создает заданную величину дополнительного поля В (+). Магниточувствительный датчикфиксирует суммарное результирующее поле, действующее на датчик. С помощью последнего и формирователя 3 сигнала результирующее значение магнитной индукции В преобт разуется в частотный сигнал и подается на измерительный блок ч, Измеренное значение В подается в оперативную память вьтчислительногб устройства 5, где оно и хранится до следуюшего цикла измерений. После измерения результируютттего значения магнитной индукции В, измерительный блок выдает команду на первый коммутатор 1 О на изменение знака тока компенса -ции, т, е, на изменение направления дополнительного поля в первой колечной системе. При реверсе (изменении направпения) тока в колечной системе за счет изменения переходного сопротивления коммутирующих контактов первогэ коммутатора 10 или других дестабилизирующих факторов (например, изменение сопротивления калечной системы от температуры) появляется разбаланс в диагонали моста, те, появляется разность потенциалов на входе модулятора 13, С помощью модулятора постоянное напряжение рассогласования (напряжение разбаланса) преобразуется в переменное, усиливается усилителем 14 рассогласования и подается на синхронный детектор 15. Синхроимпульсьт для модуляции и демодуляции Одновременно по 1226386даются от измерительного блока на модулятор и синхронный детектор, С вы-хода синхронного детектора напряжение, пропорциональное величине рассогласования в диагонали моста,подается на усилитель 16 постоянноготока, который управляет регулирующимэлементом 11, Регулирующий элемент,в зависимости от знака и величинырассогласования в диагонали моста, 10увеличивает или уменьшает величинутока, протекающего через первую колечную систему. Следовательно, теперь с помощью первой колечной системы создается дополнительное поле 15В(-), строго равное дополнительномуполю В (+), но противоположного нап 3равления. Теперь измерительный каналмагнитометра (датчик, формировательсигнала, измерительный блок) фикси прует результирующее значение магнитной индукции В и подает измеренноеего значение в память вычислительного устройства 5, После измерения Визмерительный блок выдает команду на 05первый коммутатор 10 на отключениетока компенсации. Измерительный канал магнитометра фиксирует значениемодуля полного вектора магнитной индукции В и подает его измеренноезначение в память вычислительногоустройства. По измеренным значениямВ, В и В 1. вычислительное устройство определяет значенияфвертикальнойи горизонтальной составляющих магнит 35ного поля Земли (МПЗ) в заданный момент времени и результаты вычислениязаписывают в свое оперативно-запоминающее устройство.По второй команде с вычислительноОго устройства 5 блок 19 управленияс помощью второго коммутатора 17 отключает первую колечную систему 2 иподключает к работе вторую колечнуюсистему 18, жестко связанную с корпу сом гондолы. Одновременно с второйкомандой вырабатывается первая команда и магнитометр начинает работатьпо описанной схеме, только теперьдополнительное поле создается с помощью второй колечной системы и ориентировано в направлении движениягондолы. После измерений модулей ВВ и В т. вычислительное устройствоопределяет магнитный курс и рыскание 5гондолы, вычисленные значения указанных параметров хранятся в памяти вычислительного устройства,По третьей команде с вычислительного устройства 5 блок 19 управленияс помошъю второго коммутатора 1 отключает вторую колечную систему 18 иподключает к работе первую колечнуюсистему. Одновременно по третьей команде блок управления выдает командный сигнал на фиксатор 20, который спомощью рабочего органа жестко относительно корпуса гондолы фиксируетпервую колечную систему 2 в вертикальном направлении. Измерительныйблок по третей команде с помощью первого коммутатора 10 подключает блок0 компенсации к первой колечной системе, при этом с помощью блока компенсации устанавливают такой ток компенсации, который с помощью первойколечной системы создает дополнительное поле, равное по величине вычисленному значению вертикальной составляющей В , но противоположное по направлению. Измерительный канал магнитометра регистрирует суммарное значе 1ние горизонтальной составляющей Вч фпромодулированное угловыми колебаниями буксируемой гондолы, При этом амплитуду колебаний гондолы в единицахизмерения магнитной индукции вычислительное устройство 5 определяет согласно выражениюЬВ = В - Вн н н)где В - значение горизонтальной составляющей МПЗ, определенноеранее до стопорения первойколечной системы,В дальнейшем в зависимости от курса буксирования гондолы вычислительное устройство определяет все угловыехарактеристики гондолы, т.е. определяет крен и дифферент. Анализируявсе полученные ходовые параметры гондолы оператор, используя вычислительное устройство, может в зависимостиот реальных условий буксировки оптимизировать режим измерения (времяосреднения, быстродействие, курс дви"жения и т,д.), скорректировать полу"ченные результаты измерения составляющих с учетом реальных ходовых характеристик буксируемой гондолы и существенно повысить точность иэмере"ния составляющих МПЗ,Формула изобретенияКомпонентный магнитометр по авт.св, У 824099, отличающий1226386 поставнтель В,Майоршинехред И.Попович ктор Е.Папп рректор М.Дем аз 2128/ Тираж 728 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, дпис комитета СССРи открытий ушская наб, д. 4 иэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород ул, Проектна с я тем, что,. с целью повышенияточности измерений путем исключенияпогрешностей за счет ходовых характеристик гондолы, в него дополнительно введены второй коммутатор, блокуправления, фиксатор и вторая калечная система, электрическая ось которой ориентирована в направлении продольной оси буксируемой гондолы, приэтом вторая калечная система расположена оротогонально первой и жесткосвязана с корпусом гондолы, внутри второй колечной системы расположенапервая колечная система с магниточувствительным датчиком в ее центре,обе колечные системы через второйкоммутатор подсоединены к первому,второй вход второго коммутатора соединен с одним иэ выходов блока управления, вход которого соединен свыходом вычислительного устройства , а второй выход блока управления подключен к фнксатоРу