Устройство для измерения эффективной длины заворачивающих магнитов и способ изготовления пробников

)1 РГосе 8 ГЬ ТесЬп. Яоша,х УДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 07,04.91, Бюл. В 13(71) Обьединенный институт ядерныхисследований(56) В.Т. Уапц еГ, а1 и й Сопй. оп МаяЬ1975, р. 219.М.А.Воеводин, А.Д.Коваленко.Труды 8"го Всесоюзного совещания поускорителям заряаенных частиц. Дубна,ОИЯИ, 1983, т. П, с. 50.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ДЛИНЫ ЗАВОРАЧИВАЮЩИХ МАГНИТОВИ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОБНИКОВ (57) Йзобретение относится к области ,магнитных измерений (И).ф Цель изобретения - расширение функциональныхвозмоаностей устройства и сокращениевремеви И. Она достигается тем, чтов устройство И эффективной длины заворачивающих магнитов (М), содержащее пробник 1, регистратор 7 и маг" ниточувствительный элемент пробника (МЭП), введен пробник 2, регистратор 7 выполнен двухканальным, а каждый из МЭП выполнен в виде скрутки иэ магниторезистивного изолированного проводника, помещенного в магнитном поле соединенных последовательно и согласно обмоток 3, 4 измеряемого М 5 . и эталонного М 6 соответственно. Вописании изобретения описан способ .изготовления пробникон , 2. Изобре тение упрощает входные измерительные каналы, повышает быстродействие и существенно расширяет функциональныевоэмонности нри И эффективной длины заворачивающих М, что позволяет сменьшими материальными и временными затратами проводить И для ускорителей - син ротронов. 2 с.п, ф-лы,1316412 более 10 Т из-за их понижающейсячувствительности при меньших полях.10 Здесь предлагается испольэоватьизменение сопротивления проволокиот интеграла магнитного поля вдольнее. При достаточно высоких полях,а они в заворачивающих магнитахобычно велики, 1,5-5 Т, выражениедля изменения сопротивления имеетвид; ЬК = А К,Вд 1,о Способ изготовления пробников для устройства заключается в том, что берут два куска изолированного магниторезистивного проводника, скла" дывают каждый нз них в виде петли, скручивают по отдельности каждую петлю в элементы 8 и 9 пробнвков 1 н 2 (на фиг. 2 изображен после скрутки элемента 8), складывают полученные элементы 8 и 9 вместе н помещают в однородное магнитное поле В (фиг. 3), где корректируют элементы 8 и 9 по интегральной чувствительности. После этого оба элемента 8 и 9 протягивают через ограниченное по ширине поперечное магнитное поле В (фиг. 4), выравнивают дифференциальную чувствительность элементов 8 и 9 путем изменения плотности скрутки, фиксируя при этом каждый чувствительный элемент 8 и 9 склеивающим эластичным материалом, после чего полученные элементы 8 и 9 разделяют в закрепляют каждый .в отдельном немагнитном каркасе, имеющеи форму предполагаемой траектории измерения и состоящеи из основания 10, крышки 11, прокладки 12. Изобретение относится к областимагнитных измерений и предназначенодля измерения эффективной длины заварачивающих магнитов, используемых. при создании ускорителей заряаенныхчастиц.Целью изобретения является расши"рение функциональных возможностейустройства и сокращение времениизмерения,На фиг. 1 изображено устройстводля измерения эффективной длины заворачивающих магнитов; на фиг. 2изображена конструкция пробника, ис-,пользуемого в устройстве; на фвг. 3изображена операция интегральнойкоррекции; на фиг, 4 - дифференциальной чувствительности элементовпробников. Магниточувствительные элементы пробников 1 и 2, выполненные в виде скрутки из магниторезистивного изолированного проводника, помещены в магнитное поле соединенных.последовательно и согласно обмоток 3 .и 4 измеряеиого магнита 5 и эталонного магнита 6 соответственно. Выходы элементов пробников 1 и 2 подключены к входам двухканального регистратора 7. Ряд материалов (висмут, медь, 1 пЯЬ и др.) обладают магниторезистивным эффектом. Датчики из этих материалов в виде "спиралей", "меанд" 3 ров" и других геометрических форм обычно применяют для точечных измерений магнитных полей в диапазоне где К, - начальное сопротивлениепри В0;А - постоянная, характеризующая гз материал и геометрию датчика;- длина проволоки.Устройство работает следующимобразом (фиг, 1).39 Пробники 1 и 2, выполненные поформе предполагаемой траектории пуч ка (например, круговой), с длиной более Е устанавливаются в измеряемом магните 5 и эталонном магните 6, параметры которого извесгны. Обмотки 3 и 4 возбуждения магнитов 5 и 6 запитываются последователь" но током 1.Регистратор 7 измеряет сопротивление пробников 1 и 2 и по реэуль-щ татам измерения вычисляет эффективную длину заворачивающего магнита 5 с учетом калибровки пробников 1 и 2 и кривой намагничивания образцового магнита 6. Пробники 1 и 2 состоят из 4 жесткого каркаса - основания 10 спроточкой для установки туда магниторезистивной бифилярно скрученной петли 8 и 9, мягких уплотнителейпрокладок 12 в прижимной крышки 11. у Перед установкой петель 8 и 9 вкаркасы, измеряют и корректируют с помощью регвстратрра 7 интегральную чувствительность элементов (фиг. 3), ,Для этого элементы 8 и 9 свертывают у и помещают одновременно в постоянноеоднородное поле В, при этом кор" ректируя длину в плотность скрутки обоих элементов, выравнивают интег" ральную чувствительность элементов8 и 9. После этогр петли 8 и 9 развертывают и вместе пропускают через ограниченное по размерам,магнитное поле В (фиг. 4), при этом корректируют дифференциальную чунствитель ность, изменяя плотность скрутки петель 8 и 9. Окончательное положение фиксируется эластичным склеиванием материалом (лаком или клеем).Готовые петли укладываются в 10 жесткий из немагнитного материала каркас пробника, задающий расположение петли по выбранной траектории.Каркас"основание 1 О имеет посадочные площадки, с помощью которых пробники 1 и 2 легко устанавливаются внутри апертуры магнита на специальных опорных конструкциях (шаблонах), располагаемых вне магнитов.Пробники, в которых используются 20 магнитосопротивления, практически беэинерционны, поэтому есть воэможность проведения мгнсвенных измере-. ний. Высокое разрешение при таких измерениях обеспечивается также эа счет последовательного включения обмоток возбуждения измеряемого 5 и образцового 6 магнитов, что исключает влияние нестабильностей тока питания 1 на измеряемую величину. Благодаря 30 скрутке петель 8 и 9 чувствительность к наводкам минимальна, Пробники 1 и 2 напитываются стабилизированным постоянным или импульсным токами, корректируя которые можно окончательно 35 точнсь сбалансировать оба пробника 1 и 2 при отсутствии поля. Меняя положения пробников 1 и 2 в апертуре магнитов 5 и 6, можно получить всю информацию о распределении эффектин ной длины заворачивающих магнитов.В регистраторе применяются цифровые измерители напряжений с высоким разрешением в обычном или дифференциальном режиме, микропроцессорная 45 управляющая и вычислительная аппаратура. Последняя по результатам измерения с пробников, учитывая токпитания магнитов, зависимость намагничивания образцового магнита, данные 50 калибровки пробников, температуру и др., проводят соответствующие расчеты и выдают окончательные результаты в цифровом виде.Данное устройство и способ его 55 осуществления упрощают входные измерительные каналы, повышают быстродействие и существенно расширяют функциональные возможности при иэмерении Ь . Все это, учитывая простоту конструкции пробников, удобство их калибровки с высокой точностью, поэволяет более эффективно и с меньшими материальнымк и временными затратами пронодить измерения многих заворачивающих магнитон для ускорителей-синхротронов.формула из об ре те ни яУстройство для измерения эффек" тинной длины заворачинающих магнитов, содержащее пробник, магниточувстви-тельный элемент, подключенный к входу регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и сокращения времени измерения, в него введены эталонный магнит, обмотка которого содержит клеммы для последовательного соединения с обмоткой измеряемого магнита, второй пробник, а регистратор выполнен двухканальным, при этом выходы пробннкон подключены :к входам регистратора, а магниточувствительные элементы пробников выполнены в виде одинаковых скруток проводника, закрепленных в немагнитных каркасах, имеющих форму траектории измерения.2. Способ изготонления пробников, включающий в себя операции закрепления на немагнитном каркасе магниточувствительного элемента с последующей его калибровкой в магнитном поле, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости его изготовления и калибровки, одинаковые куски изолированного магнита. реэистивного проводника складывают н петли, скручивают каждую петлю, образуя элемент пробника, складывают два элемента пробника вместе и помещают в однородное магнитное поле, корректируют элементы пробника по интегральной чувствительности, затем протягивают через ограниченное по ширине поперечное магнитное поле, выравнивают дифференциальную чувствительность элементов путем изменения плотности скрутки, фиксируя каждый . элемент .пробннка склеизаннем, полученные элементы разделяют и закрепляют каждый в отдельном немагнитном каркасе, имеющем форму траектории измерения.каэ 189 б Тирам 434 Подлйсно Н В ИИПИ Государственного к ло делам изобретений и113035, Москва, Ж-З 5, Рауаская риятие, 1. Уигород, ул. Проектна иче Редактор Т. Юрчиков Производственно"лоли оставитель С, Ши ехред И.Ходаиич рректор П. Пилипенко митета СССРткрытийнаб., д. 4/5