Способ определения напряженности магнитного поля дипольного источника

Номер патента: 1267306

Авторы: Иванов, Митрофанов, Пащенко, Тихонов

ZIP архив

Текст

ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 4 АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛ(71) Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим. В.И, Ульянова (Ленина)/ша 8 пдгошегег аггауз апй а поче 1з 18 па 1 ргосезз 1 п 8гес 11 пщие, 1 ЕЕЕТгапз. Мая., Чо 1, МАС -1, МагсЬ,1975, р. 701-707.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДИПОЛЬНОГО ИСТОЧНИКА(57) Способ относится к магнитнымизмерениям. Может быть использовандля определения вектора напряженности магнитного поля дополнительногоисточника во всей зоне приема и параметров самого дипольного источникаЦелью изобретения является повышение 1267306 А(51)4 С О К 33/00 33/О помехоустойчивости измерения. Способзаключается в следующем. Вблизи дипольного источника устанавливаетсяпять градиентометров, Причем оси первого, второго и третьего из них ориентированы вдоль оси Х декартовойсистемы координат, оси четвертого ипятого - вдоль оси У. Ось базы первого градиентометра ориентирована вдольХ, оси базы второго и четвертого -вдоль оси У, а третьего и пятого -вдоль оси Е . Для достижения поставленной цели систему из пяти градиентометров перемещают параллельным переносом вдоль оси Х на определенное драсстояние, регистрируют сигналы гра-Едиентометров в двух точках,и, решаясистему уравнений, определяют параметры дипольного источника. Цель дос- С ,тигается за счет того, что данныйспособ позволяет исключить измерения Рмагнитометрами, отсутствие которыхприводит к независимости результатов фффизмерения от вибраций аппаратуры. М1 ил.1 12Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для определения вектора напряженности магнитного поля дипольного источника во всей зоне приема и параметров самого дипольного источника.Целью изобретения является повьппение помехоустойчивости измерения магнитного поля дипольного источника.Измерение системой из пяти градиентометров в двух точках вблизи дополнительного источника позволяет исключить измерения магнитометрами. Отсутствие магнитометров позволяет сделать способ измерения нечувствительным к вибрациям измерительной аппаратуры.На чертеже показано расположениев декартовой системе координат искомого вектора магнитного момента М(начало координат расположено в т.1;трчки измерения соединены векторомлежащим на оси Х),Способ осуществляют следующим об Из решения прстатики известилв)зора О, с парамточника ои зада магнито нент те а связь ко етрами дип льного=-щ(г,.) ш +ги),+ О.кй-,5 а; . г.,1= 1, 2,де г",= К,)/К составляющи единич(ч) ны кторо денных из очек измерения 6730 б а По измеренным десяти значениямлЯ компонент тензоров й и известному вектору К, находят неизвестные параметры дипольного источника К и %,Для этого образуют два линейно не" зависимых е)циничных вектора ("г из тензоров (;), и вектора К;) (ч) 0 о) )к(1где повторение индексом означает суммирование по ним.Поскольку движение из т1 в т. 2 происходит вдоль Х, то К,;-Ко, К = и(,.) (д НДЯметра; 1нтомет метра иент ради егис д чч) ров пе те же ри цсбр цйв)цп) в т, 2 (3.=2).+ О) /(ч)( разом,В т. 1 (начало координат) располагают систему из пяти градиентометров, причем магнитные оси пер 1 вого,второго и третьего градиентометровориентируют вдоль оси Х, а магнитныеоси четвертого и пятого градиентометров - вдоль оси У, ось базы первого градиентометра ориентируют вдольоси Х, оси базы второго и четвертогоградиентометров - вдоль оси У, а осибазы третьего и пятого градиентометров - вдоль оси Е . Регистрируют сигналы градиентометров в т.1. Описанное расположение градиентометров позволяет регистрировать все пять независимых компонент тензора первых проМ дН(странственных производных: (г(: " )- дго градиентоментра;Я,ч вертого градиентсигнал пятого грЗатем системуремещают в т,2 икомпоненты тензо в (2) после преобра- 1, 2, К = 1, 2Левые части уравненставляют собой числа,на основании измерения(чп)эоров ю;к, т.е, извесв (4) параметры А такиэ компонент тензоровДля этого вычисляютмых инварианта Б (1и1 л 1 г2 К. ер точки измерения е =1,3Взяв отношение (5) и (6) в соот-.ветствующих степенях можно получитькубическое уравнение для а((5 Ц(л 1 Р 8 (И+2 аТ). которое легко решается по формулеКардано. Знак О.(, как видно из (6),йЗпротивоположен знаку ЮД.,Таким образом, параметры С(, определяются однозначно по компонентамтензоров (,. .Нелинейную систему (4) решают последовательно при К=1, при К = 2,К=З,При К = 1 система принимает вид 1., 2 ГЩ,+а,ОГ")"Ьъ 11,(и; (аР(и)+О(+ г(11 Р5 а.)ОЭта система из двух уравнений содержит три неизвестных ш, и г,1, д=2. Для ее решения вводят дополнительные связи между неизвестными.(ю 1 уравнения (8), (9), (1 О), пред,", ставляют собой систему из 4-х уравнений с четырьмя неизвестными и(, Г, , Г(л( И С, КОтОРаЯ РЕШаЕтСЯ СЛЕ(и ( дующим образом.Из (9) определяются ш через г, и4 и подставляются совместно с (10) в систему (8). Система (8) при этом становится системой двух нелинейных уравнений относительно г( и 4,Эта система успешно решается методом наискорейшего спуска на мини- ЭВМ ДЗ.Определив таким образом параметры ш, , г,( и (., возвращаются к системе . (4), которая теперь при К=2 и К = 3 является линейной относительно ш г и ш , г", соответственно и легко2 решается. Далее определяются расстояние до источника К./4 и модуль дипольного момента М из (3), а также компоненты искомых векторов:(1 1) М,. = ш.М. По найденным параметрам дипольного источника ф и М определяют на 5 пряженность поля в любой точке пространства по формуламН = - (За и - и (1 ЙМВа1 Ьзнакозначает принадлежность переменной.-к точке пространства, гдеопределяется напряженностью поля.Для решения нелинейной системы намикро-ЭВМ ДЗ(с быстродействиемл 1000 опер./с) требовалось 2 кБ па(т 15 мяти и 15-100 с счета. Относительнаяпогрешность определения параметровисточника составляет (3-5) 6 Я, где6 Я - погрешность измерения компонент тензора Я.20 При вычислениях принимаются следующие начальные значения;(л 1= 0,5,(л 11=1. Формула изобретения Способ определения напряженнос магнитного поля дипольного источника, заключающийся в установке вблизи источника системы из пяти градиенто метров, причем магнитные оси первого, второго и третьего градиентометров ориентируют вдоль оси Х декартовой системы координат, а магнитные оси четвертого и пятого градиентометровЗ 5 вдоль оси У, ось базы первого градиентометра ориентируют вдоль оси Х, оси баз второго и четвертого - вдоль оси У, а оси баз третьего и пятого градиентометров - вдоль оси 2., ре гистрации сигналов градиентометров и определении параметров дипольного источника по результатам измерений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, 45 систему градиентометров перемещают параллельным переносом вдоль оси Х из первой во вторую точку пространства, на расстояние . относительно первой, регистрируют сигналы градкентометров во второй точке и определяют параметры дипольного источника из решения системы уравнений1267306 Ьпервого магнитного момента дипольного источника;К = Кг, - искомый радиус-вектор, проведенный иэ первой точки измерений в точку диполя., - компонент мого вектискоора М 1, К= Составитель А. ДивеТехред И.Попович следак Повхан Корректор М. Пож Заказ 5768/ Тираж 728 НИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб

Смотреть

Заявка

3833137, 29.11.1984

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. УЛЬЯНОВА

ИВАНОВ ВЛАДИМИР ЛЕОНИДОВИЧ, МИТРОФАНОВ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ, ПАЩЕНКО ЕВГЕНИЙ ГЕРМАНОВИЧ, ТИХОНОВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 33/00, G01R 33/02

Метки: дипольного, источника, магнитного, напряженности, поля

Опубликовано: 30.10.1986

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1267306-sposob-opredeleniya-napryazhennosti-magnitnogo-polya-dipolnogo-istochnika.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения напряженности магнитного поля дипольного источника</a>

Похожие патенты