Устройство для измерения радиальной составляющей индукции

(51) 4 С О 1 К 33 028 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в устройство для измерения радиальной составляющей индукции, содержащее корпус 1, раму (Р) 2, на которой коаксиально относительно друг друга размещены и круговых витков, введены измерите,чьный прибор, коммутатор, датчики силы 15 в 17, токоподводы 6 - 11, компенсатор 18 силы тяжести я гибкие связи для подвешивания Р 2 к корпусу 1. В описании изобретения дана конструкция компенсатора 18 силы тяжести, описаны механические и электрические связи, работа устройства и приведены математические соотношения измеряемых величин. Изобретение предназначено для исследования постоянных магнитных полей большой протяженности, используемых, в частности, в электрофизической аппаратуре и ускорителях заряженных частиц, 1 з.п.ф-лы, 4 ил. ф и институт ядерных иссле, А. Т. Василенко . П. Дмитриевски В. В. Калиниченк 8.8)идетельство СССР О К 33/028, 1984(57) Изобретение измерениям. Цель и точн ти измерения О ДЛЯ ОСТАВ ЗМЕРЕНИЯ ШЕЙ И Н. относится зобретени . Она дост к магнитным- повышение гается тем, что ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙИзобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для исследования ностоянных магнитных нолей болыной протяженности, используемых, в частности, в эгнктрцфизической аппаратуре и ускорителях заряженных частиц.1(ель изобретения - повышение точно ти м)енийНа фиг 1 показана унронсиная схема механической части устройства; на фиг. 2 блок-схема электрической части устройства; нд фиг. 3 схема варианта выполнения комненсдторд силы тяжести, вклюцающего три о цготинных звен; нд фиг 4 констрл кция олнцгц,)вена комн( )торси.ц, тяжести.Чехг)ницеская часть устройства содержиткорпус 1, раму 2, на последней закрен, ны кцк иг. но олин цтш)сительно друго ц и крл оньх еиткцв. Вы воль круовг.х витков с нцл(ццью гибких тцкондводов 3 5, выполинных кджлыи в ниле свитци нары изолирцгсд нных проводников, ск Ли иены с устагон,н иными нд корпус 1 гокин)лги)лами11.С гнмцгцью гибких связей 12 14 через лдгчики 15 17 силы рдмд 2 нодвегненд к кцрнусу 1 терез комненсдтор 18 силы тя.жести рг мас визг нг с кцрнусцм 1. Ь Ол- игсдтцр 18 силы тяжесги выполнен, ндпримср, и; основ. рычага 1), шарнирно здкренленнно нд корпусе 1, гибкой связи 20, сцелинякшей центр рамы 1 с концом рычага 1), н; втором кон(ге которого закреплен нрогивцвес о;Эелгрицескг)я гасть усгройствд фиг. 2)нк.кч;нт исгоцник 22 ностцянногц тока, изирит.ь 23 нипянного тока, коммутатор 24 и намрительный прибор 25 Быхцл источника 22 нотянногц тока черсз изъгеритель 23 нцсгцяннцгц тцкд нодклкчен к токовому входу ыммутдп)ра 24, выводы токового выхо.ш нцс.н,(него пцлклкцены к круговым внтк и ссцтветсгвеннц через токоподводы 6 11 и гибкие п)кнголводы 3 5. Коммутатор 24 бесгнчиг)дет вклк)ценив в цепь тока исгоцникг 22 любогц выбранного кругового ш(ткд также ночередное подключение измерительн)го прибора 25 к выходам датчикв силы 15 17 Датчики 15 17 силы мехдни нски связаны с рамой 2/связи показаны пунктиром, фиг. 2/.1 реллдгдемый вариднт вынцлнния ком нсдгцрд силы тяжести ) фиг. 3) включает 3 цлнггинных вен(. Едж;(це из этих звеньев сл,н ржит нц одному кулачку с двумя рабочими поверхнстями и но цлному кулачку с цлнй рабочей нсв(рхн)стьк) (соответственно кулацки 26 28 и 29 31). 1 дры кулачков (26 и 2), 27 и 3, 28 и 31) закреплены сиггсгненнц нд концах стержней 32 34.( ццтв(тствукшие рдЬчис поверхности кул;чкцв 26 28 посредством гибких связей 15 37 сиялин ны с рамой 2, и посредством гибких свяи 38 40 с корпусом 1. 11 ро Р+ Я+ йд + В. +В=0, че,Р сила тяжести, действукшая на раму 2;сила, действующая на раму 2 состороны комненсатора 18; 25 И ,ггх, - соответственно реакции связей 1214, ш) р м дльные к плоскости круговых витков, при отсутствии тока 30в круговь)х витках а - гг.1 ри нронускднии тока 1 через г-и круговой виток на )-Й элемент длины Ь/) этого витка действует сила г) Г = /Л) ь 6 35 гле Вг радиальная составляюшя индукции магнитного поля в зоне этого элемента.Сила ь Ег перпендикулярна плоскости 40 кругового витка.На весь г-й круговой виток, содержаи(ийт элементов длины, действует сила Г,=й Вь,=г45 или г.,=гг/В Ог,где В=50 1 х- Вг - среднее значение радиальноиасоставляющей индукции магнитного поля в области расположения г-го кругового витка;О, диаметр г-го кругового витка.55 При проггускании тока / через 1-й круговой виток рама 2 находится в статическом равновесии нри условииР+ (,)+ Р+ Я + К,+ Ка= О,тивовесы 41 - 43 подвешены к рабочим поверхностям кулачков 29 - 31 соответственно с помощью гибких связей 44 - 46.В процессе подготовки к работе устройство устанавливают в исследуемое магнитное поле, плоскость круговых витков совмещают с плоскостью, в которой необходимо измерить радиальную составляющую индукции магнитного поля.Настройкой компенсатора 18 силы тяжес О ти устанавливают величину силы натяжениягибких связей 12 в 14, ври которой обеспечивается оптимальный с тоцки зрения получения высокой точности измерения силы) режим работы датчиков 15 - 17 силы.Устройство работает следующим образом.Силы натяжения гибких связей 12 14регистрируются измерительным прибором 25, на вход которого через коммутатор 24 посту.накзт сигналы с выходов датчиков 15- 17 силы. Рама 2 находится в статическом 20 рдвновени нри условиигде Й(, Йэ, (хз - составлян)щие реакции связей 12 - -14, нормальные к плоскости круговых витков, при пропускании тока ( через г-й круговой виток, измеренный с помощьн датчиков 15 17 силы измерительного прибора 25.Для варианта устройсзва с трехзвенным компенсатором (фиг. 3) условия статического равновесия рамы 2 могут быть представлены в видеРР+ Г) 3,+ К+ Я,3+ К) (+ К, + К ( 0при отсутствии тока в круговых нн Гкдх Р+Я +Я.+Ял+Г,+К +К +й =0при пропускдиии гкд чер(з г-и круго(о( ВитОк, ГДе ,1, Я ., (3соо В(1("Г 13 ен н силы, дэейстун)п(и( нд рмл 2 сэ э,то( ;(, первого, второю и трсь( винье ком(ни сатора 18 силы т 5(жесги.Из приведенных соот н(шений и. у ч;)см (для об)ои х Ври(1 нто(3 Вы но,(н(н и 53 кол Не н(ч(- тора 18, фи. 1 и 1)В=(ьй+гхй. +ьРпО,/,где дй(=7 х - Р(; ьР В, - Р, лЬ =- =Ол((Ол (Такил Образом, проил(дя иллер ни р. акций связей 12 14 при отсутстии Гок )-м круговом витке и при нрн(ускднии ток;1. а ТаКЖЕ И:3 МЕрнв 3 э)(И(ИНЛ НрОНЛ СК(3(М)Э тока, полэцим (д ые,(ля В(эисгни 51 седнего (начения рддидльН)й зктдляннн и ин дун и вдоль г-го крл гового ьц) Кд Л АН, эОГИЧНО, ПРОПУСКДЯ ГОК ЧЕРЕЛ (Х-(1 КРУ Ю В и виток и произв(дя обло,(имь(е илмер(ия, определим В, и т. д.Из описания работы л сро(н т 13(3 сг(е;(л е 1, чт; датчики 5 17 силы и(цо.ьлунг(5(режиме малой начальной стд Ги ской нагрузки, так как больпдя сила тяж(и рамы 2 скомпе(ниродна ком(ннсд (орм8 силы тяжести. Ь 15(го.(зря эт)му д(н" Иг;1 тся увеличение точи(цти измерения Величины и - мерения реакции связей (лй(, глй, дй), что обуславливает достиженн положит ль(нго эффекта -- новынн ни( точности илле(ив ния В,.Измерение рддидльшй сослянни МЗГНИТНОЙ ИНэДЛКИ И ПРОИ.(ВО(ИТС 51 Н( Н Р(1 КТИ. ке, как правило, В условиях нд,Ичия 6 о,ншой вертикальной нктдляопнй Л. (Например, весьма часто нд Л 4 порядка 6 олп н( В,). Неоднороднскть В. в;(оль кругового ВитКа С ТОКОМ ВЫЗэВ(3(т ПОЯВЛЕНИЕ СИЛ.:И И- ству(ощих на круговые витки с ток;ми В плоскости крлГов(э(х ВиткоВ, 11 сп 0.1 ь.(овни( гибких связей 12 - 14, с помощью которых рама 2 связана с датчиками 15 17 силы, позволяет су 3(ествен(н снизить Влияние ук;днных поперечных сил нд точность измерения сил, нормальнь(х к и;нкккти круоь(х ВитКОВ, ЦТО ТДКЖ(э Спнж;Нэт НОГР(эп(Н("1(э И (М(эРэ ний и способе (лет.(охти,+ . Нин н)с Г;) , инноц цели.Ьдгогря исполь)1(анин) В к;ц(сг(Н) 3.5 (3 ИЖНЫХ СОэдИНЕНИИ КХГ 3 ц КО С дЛЛ 151 р;6- чими поверхностями и гибких сняли, р;16 оТДН)(НИХ (3 Р(эЖИ М( э 3 ЕН 1 э М(1, Нэ 1 Х .3(1 ОРЛ)г 1(И й, (Р(ДГ( (3 Г(3(.МЫ И В(31) И (3 Н 1( э(11(э(11(1(1 Я КОМ ПЕНСВТОР(3 СИГЭ( Т 51 э+Э(.С ГИ ( фИ Г 1 ) ХРэ 1 К 1 ер изл (те Я проеС)1)(ж( ч л( (15 э( л(13 ("эг(3 1 1 - 10кими (илами противодейсгия и м( рнмой СИЛЕ ) . 1 О(Л(ДНЕ СНО(О 6 СГ(Л( Г НОщэи ННН точности регистрации величины ре;(кции сн- (Ей (Ы(ЬИЛР), И, ГИКИМ Н)р;.)М, обеспеци В(н т новы и(ни( т)ч щ)(ги и.м 1 .15 нии ВИ(но,пэ.(о(3;1 ни(э кл.(;(цк)13 ( однон р;1оээинов(рхнк(ьн) иНбких с(я и (,я нд; пр(эиое м 3 эээ.:яе( В н к(э Орэи с 1(н( Н(,1;1(э",(э 3(1,ИИ "эи(э (, Н Н 1 Нэ К(Л Н 1 э (ируОпнл си,( (3( ., Г л 1,и н)(нр( 20 лги нь(к мН(1 р;1, ц 1;(к+л (н)с(нсВУ(Г УЛн НэНИН т )ЦЩ) 1. И (ЛЕР(НИН Л.,нОлин(ельнэм нр(имл ц(с) ьц)л Нри ипо,п.1(внии к)мнэсд(ор;3 (фи(,1) я,(я(я Л МЕНЬ(3(ОНИ 13 ЫСОГ 1 э И (М(РнЛ(51, 11 НО .ЛНГ ПРИМСН 1 1 .(,(Я И(С,(,),(ННН М; ннтнь(хл(н В гн(и,ьщ н(6.ьн1.3 Р ( Х .Ф(э.3(у.гг гг.6 гг(нгг)г30р"и ои и"ерии и п(д"1"ис(с 3 В,я к ни и нл к( (1 И, ( о.жг) н ( (э)р.Р;(Л(э ИСЧНИК )и тОЯННГО Гэ.;3,ЛСрн 1(Лэ НС ГОЯ Н Н)Г) К(1 И гг НЛОС 3 Л ИХ (Эр) ).В(э(.Л И 1 (Л 13 р (НО( О,(н( Л. Тр(1, эры р М(ННН 1 э( К)(1(эСИГ(1 Н(э (рх ГГ НОС И 1(, (1 эп) дрх -и (кр(н ен(Н рл( Нри э(л круИэц ВИТКИ Э,(ЕКтРИЦЕСКИ ИЛО,ИР(ДН(,1 .(РУ О( ДРЛ(;1, )г.(гэг(Н(.Ч ГЛМ, Чт, ( Ц(,ЬН) Н)вьнпения (очнол и, В утройстг .н ны и (х(ерит( ьный прибор, комм)тат)р, к)мн н.3 ТОРИЛЫ ЗЯЖ( СИ И ТРИ,11ЧИК( СИ э(, 40 эр ( когорь 1 е 13(кредством греэ, Ве,н нныхгиГ)ких свя.й рдмд пдьн(Нд к к)рпхс), С НО(Л 1(.и И М Р (1 ЛВ 5.(Э Н (1э( К ж( Р( ( КОЛ пенсОр силь яжи, токный В,)д км л(лт(3 Ор( ч(р(и м( рн г,ь ин янн)г) (ок;1 ПДКЛН И Н К ВЫХОДЛ ИСГ Н(И(.; П(ЯНЩ 45ТК(3, (1 Ы ВД 1 э( 1 Ко(3(ВЬ Х(КОЛ Л 1 Л(1.т)р; Нодклннны к л(1;(но 3,( нньм и; Кр )Кп.ОД( Л. (э (;С 1(Н э э( э - г( нньн (ибки( (оконо,(в,(ь э).н .(и(э(ы ВЫ)ДЫ КРЛ Г 3(эХ иК, 1,(хо.н)1 эИ(эн(3 50 си ы " (клнцныинь(и ы" хо " к"МУГтОРД, К СИ Н(1,(ЬНМЛ ЬчэЛД) НС,.(Н (н)дклнцен илм(рит(льный нрннр2. Усгроис(В и( н 1, г.гггннннг 1(л(,Ч Т О К О Л П Е Н (ц( Г О р ( И, П э( ( 51 ж ( ( Г И Ы Н О.Н (э Н Н (1 55 осщ)не )р х пдр кл,цк)В, нрнч л И рын1337842 концах которых закреплены соответственно первый и второй кулачки пары, н трех противовесов, которые с помощью гибких связей подвешены к рабочим поверхностям вторых кулачков, рабочие поверхности первых кулачков посредством гибких связей соединены 6соответственно с рамой и корпусом, при этом площадки закрепления указанных связей на раме и корпусе расположены на одинаковых угловых расстояниях друг от друга по окружностям соответствующих радиусов, коаксиальных круговым виткам.. Верес Ко0 ПСССР по делам изоРаушская наб.,дприятие, г. Ужгор ректор В. Гирняк писное етении и открытий 4/5д, ул. Проектная, 4