Трехкомпонентный феррозонд

,85 .87, Бюл ЕХКОМП 7) И В 18в, В, П, ПорфирН, Схоменко ерителсполь ти и быть ер ения а трех з ранст ни тно 088, 8)В, феррозонды 6, с. 131-132. детельство СССР 01 К 33/00, 197 о поля е точиа магиипростронд со ше векто точке ферро ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) АфанаЛ.; ЭнергиАвторскУ 368559,Афанас епо, А миргаз 17,44( сьев Ю я, 196 ое сви кл. С ОНЕНТНЫЙ ФЕРРОЗОНД ение относится к обласьной техники и может овано для одновременно- в заданной точке прост- компонент вектора магЦель изобретения - по- ости измерения компонент тного поля в заданной анства, Трехкомпонентный держит, замкнутые ферро1310760 магнитные сердечники (С) 1 и 2, обмотку возбуждения, выполненную в виде секций 3 и 4, и измерительные ка"тушки 5 - 7, оси которых пересекаются в одной точке, совпадающей сточкой пересечения осей симметрииС 1 и 2. Выполнение С 1 в форме эллипса, а С 2 - в форме кольца приусловии одинаковой их площади поперечного сечения и длины позволяетне только получать одинаковые значения проницаемости. тела С 1 и 2 в .этих направлениях, но и обеспечитьточное симметрирование системы изС 1 и 2, Таким образом строго совме-.щаются их магнитные центры в точкепересечения осей их симметрии. Благодаря этому повышается отношениесигнал/помеха, а следовательно, иточность измерения, Размещение секИзобретение относится к измери"тельной технике и может быть использовано для одновременного измеренияв заданной точке пространства трехкомпонент вектора магнитного поля.Цель изобретения - повышение точности измерения компонент векторамагнитного поля в заданной точкепространства,На фиг, 1 схематически. изображентрехкомпонентный феррозонд, общийвид; на фиг, 2 " то же, вид сверху,Трехкомпонентный феррозонд(фиг, 1) содержит два замкнутых ферромагнитных сердечника 1 и 2, плоскости которых взаимно перпендикулярны, обмотку возбуждения, выполненную в виде двух секций 3 и 4, три. взаимно перпендикулярные измерительные катушки 5 " 7, оси которых пересекаются в одной точке, совпадающейс точкой пересечения осей симметрииферромагнитных сердечников 1 и 2,которые имеют одинаковую площадь поперечного сечения, при этом длинапервого ферромагнитного сердечника 1в направлении большой оси (оси г)равна диаметру второго ферромагнитного сердечника 2, первая 3 и вторая 4 секции обмотки возбуждения 5 Ю 15 20 25 30 ции 3 по периметру С 1 и 2 соответственно, причем секции 3 и 4 имеют одинаковую плотность намотки, позволяет не только обеспечить идентичность условия перемагничивания Се 3 и 4, но и уменьшить рассеяние энергии возбуждения и снизить шумы перемагничивания, что приводит к повышению отношения сигнал/помеха, Вы" полнение С 1 вместе с измерительной катушкой 5, ось которой совмещена с большой осью С 1, и размещение их внутри кольцевого С 2 так, что оси измерительных катушек 6 и 7 совмещены с плоскостью С 2 и расположеоны под углом 45 к плоскости С 1, позволяет уменьшить уровень взаимных помех, создаваемых С 1 и 2, повышает отношение сигнал/помеха, а следовательно, и точность измерения, 2 ил. размещены на соответствующих ферромагнитных сердечниках 1 и 2, имеютодинаковую плотность намотки по всему периметру сердечников и включены последовательно, Ось измерительнойкатушки 5 совмещена с большой осьюпервого сердечника 1 (осью г), катуш"ка 5 вместе с ферромагнитным сердечником 1 установлена внутри второгоферромагнитного сердечника 2, Осидвух других измерительных катушек 6и 7 (соответственно оси х и у) совмещены с плоскостью второго сердечоника 2 и расположены под углом 45к плоскости первого сердечника 1(фиг, 2),Трехкомпонентный феррозонд работает следующим образом,В обмотку возбуждения феррозонда,выполненную в виде двух секций 3 и4, размещенных соответственно насердечниках 1 и 2 и включенных последовательно, подают переменный ток(С), периодически (дважды за период) доводящий сердечники 1 и 2 досостояния магнитного насыщения, Врезультате магнитная проницаемостьвещества и тела сердечников 1 и 2оказывается периодической функциейвремени, Вектор, измеряемого поля(фиг, 1) может быть представленв виде суммы трех компонент:(1)где В, =В сов; 5В, =В,сов,В =В сов - проекции вектора Во 2 О она оси х, у, г;- углы между вектором-еВон осями х у г1 ОПод действием компоненты В возникает переменный магнитный потокв направлении большой оси сердечника 1, а под действием компонент Ве фи В - соответствующие переменныеомагнитные потоки в сердечнике 2. Переменные магнитные потоки в сердечниках 1 и 2 вызывают появление ЭДС всоответствующих измерительных катушках 5 - 7. При этом вследствие того,что ось измерительной катушки 5 совмещена с большой осью сердечника 1и обе оси вместе совпадают с направлением оси г, в катушке 5 наводитсяЭДС, пропорциональная значению компо 25кенты поля В - е В,), а благодарятому, что Оси измерительных катушек6 и 7 совмещены с плоскостью сердечника 2, обладающего изотропнымисвойствами (одинаковой проницаемостью тела в любом направлении наплоскости кольца), и тому, что осикатушек 6 и 7 совпадают с направлениями осей х и у, в них наводятсяЭДС, пропорциональные значениям компонент поля В и В т,е. е (В,)2и е(В ) соответственно, По измеренным ЭДС е (В,) и е(В, ) судяткак о значенйях самих компонент ВВ , В так и о векторе измеряемого40поля 3, используя выражение (1).1Выполнение в трехкомпонентномферрозонде одного сердечника (1) вформе сплюснутого эллипса, а другого 45(2) - в форме кольца при условииодинаковой их площади поперечногосечения и длины в направлениях осейизмерительных катушек позволяет нетолько получить одинаковые значенияпроницаемости тела сердечников вэтих направлениях, но и обеспечитьточное симметрирование системы издвух сердечников, т.е, строго совместить их магнитные центры в точкепересечения осей их симметрии, В результате повышается отношение сигнал/помеха, а следовательно, и точностьизмерения,60Выполнение обмотки возбужденияв виде двух секций, одна из которых(3) размещена по всему периметру сердечника 1, а другая (4) - по всемупериметру сердечника 2, причем секции 3 и 4 имеют одинаковую плотностьнамотки и включены последовательно,позволяет не только обеспечить идентичные условия перемагничивания сердечников, но и уменьшить рассеяниеэнергии возбуждения и снизить шумыперемагничивания за счет максимально возможного приближения витковобмотки возбуждения к сердечникам,что также приводит к повышению отношения сигнал/помеха, а следовательно, и точности измерения,Размещение сердечника 1 в формесплюснутого эллипса вместе с измерительной катушкой 5, ось которой совмещена с большой осью сердечника 1,внутри кольцевого сердечника 2(фиг. 1), при этом оси двух другихизмерительных катушек 6 и 7 совмещены с плоскостью сердечника 2 иорасположены под углом 45 к плоскости сердечника 1 (фиг, 2), позволяетуменьшить уровень взаимных помех,создаваемых сердечниками, повыситьотношение сигнал/помеха, а следовательно, и точность измерений,1Формула изобретения Трехкомпонентный феррозонд, содержащий два замкнутых ферромагнитных сердечника, плоскости которых взаимно перпендикулярны, обмотку возбуждения и три взаимно перпендикулярные измерительные катушки, оси которых пересекаются в одной точке, совпадающей с точкой пересечения осей симметрии сердечников, о т л и ч аю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения компонент вектора магнитного поля, первый сердечник выполнен в виде. петли с двумя прямолинейными параллельными друг другу участками, расположенными вдоль одной из координатных осей, а второй - в форме кольца, оба сердечника имеют одинаковую площадь поперечного сечения, при этом длина первого сердечника в направлении большой оси равна диаметру второго сердечника, обмотка возбуждения вы. полнена в виде двух секций, каждая из которых размещена на соответству. ющем сердечнике, секции имеют оди1310760Составитель В, ШульгинТехред А.Кравчук Корректор М. Пожо Редактор А. Огар Заказ 1887/42 Тираж 731 Подписно.е ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изЬбретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5. наковую плотность намотки, равномер" но распределенную по всему периметру сердечников, и включены последовательно, ось первой измерительной катушки совмещена с большой осью первого сердечника, причем эта катушка вместе с первым сердечником установлена внутри второго сердечника, аоси двух других измерительных катушек совмещены с плоскостью второгосердечника и расположены под углом45" к плоскости первого сердечника.