Устройство для измерения вертикальной составляющей вектора магнитной индукции

(51)5 С 01 К 33/О ОМИТЕТОТНРЫТИЯМ ГОСуаАРСТНЕННЦПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГННТ СССР РЕТЕНИ ИЕ И ИДЕТ ЕЛЬСТВУ ДВТОРСИО(56) Андриевский Е.А. Возможность использования магнитного умножителя в йя-магнитометре. Автоматический контроль и измерительная техника. Киев: Наукова думка, 1965(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ВЕРТИ" КАЛЬНОЙ,СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ВЕКТОРА МАГНИТ" НОЙ ИНДУКЦИИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения в пространстве вертикальной составляющей вектора магнитного поля Земли и намагничен" ных тел, по результатам измерений которых определяют местоположение полезных ископаемых, намагниценныа тел и осуществляют контроль качества изготовления этого изделия. Цель изобретения - повышение точности измерения вертикальной составляющей векто". ра магнитной индукции. Устройство содержит однокомпонентный магнито" чувствительный преобразователь, зак" репленный на кардановом подвесе с двумя степенями свободы, герметичный немагнитный корпус с объемом, за.- полненным демпфирующей жидкостью. два немагнитных Физических маятни("В 00 иэмери" . зовано для измеренияь исполь вертикальной составл пространствещеи вектора Изобретение относитсльной технике и может 2ка, два дополнительных кардановых подвеса с двумя степенями свободы каждый, размещенные один под другим и связанные между собой вертикальным . торсионом. Первый Физический маятник .выгполнен с внутренней серметичной полостью со смещением центра тяжести превышающим по крайней мере 1/3 всей длины этого маятника, подвешен на основном кардановом подвесе и уста" новлен в объеме немагнитного корпуса с демпФирующей .жидкостью. Второй фи зицеский маятник подвешен на нижнем дополнительном кардановом. подвесе со смещением центра тяжести относительно подвеса так, цто его маятниковый момент превышает по крайней иере в два раза момент трения нижнего дополнительного карданового подвеса. Верхний дополнительный карда.новый подвес закреплен на первом Физическом маятнике, магнитоцувстви-. тельный преобразователь установлен на втором Физическом маятнике над верхним дополнительным кардановым подвесом. Второй Физический маятник, два дополнительных кардановых подвеса с вертикальным торсионом и магнитоцувствительный преобразователь размещены в полости первого Физического маятника. Такое исполнение данного устройства обеспечивает повышение точности измерения вертикальной составляющей вектора магнитнойиндукции. 4 ил.магнит ного поля Земли и нама гниченныхтел, по результатам измерений которых определяют местоположение полез - ных ископаемых, намагниченных тел и осуществляют контроль качества изготовления изделий иэ Ферромагнитных, материалов.Цель изобретения - повышение точности измерения вертикальной состав, - ляющей вектора магнитной индукции.На фиг.1 изображена схема устройства для измерения вертикальной составляющей вектора магнитной продукции; на Фиг.2-4 - ее сечения.Устройство для измерения вертикальной составляющей вектора магнитной индукции состоит из однокомпонентного магниточувствительного преобразователя 1, карданового подвеса 2 с двумя степенями свободы, не- магнитного корпуса 3 с демпфирующей жидкостью 1, двух немагнитных Физических маятников 5 и 6 с центрами тяжести в точках 0 и 0 соответственно, двух дополнительных кардановых подвесов 7 и 8 с двумя степенями свободы и вертикального торсиона 9. Маятник 5 подвешен на кардановом подвесе 2 маятник 6 - на кардановом под1 О весе 8 с центром тяжести в точке 0 относительно точки подвеса (точка соединения карданового подвеса 8 с торсионом 9), кардановый подвес 7 закреплен на маятнике 5, кардановые подвесы 7 и 8 соединены в точках подвеса торсионом 9, преобразователь 1 установлен на маятнике 6 над кардановым подвесом 7, кардановые подвесы 7 и 8 с торсионом 9, маятником 64 О и преобразователем 1 размещены в полости маятника 5.Устройство работает следующим образом.При наклонах подвижной платформы, в частности судка, а вместе с ним45 и герметичного немагнитного корпуса 3 первый Физический маятник 5 благодаря кардановому подвесу 2 и заданному смещению центра тяжести 0, удерживает свою продольную ось в вертикаль- о ном направлении компенсируя тем самым значительные наклоны корпуса 3.Благодаря смещению центра тяжести первого Физического маятника по крайней иере на величину 1 1 К 1, 55 (где 1. - вся длина маятника) возникает при отклонениях маятника от веотикали вращательный момент, достаточный для того, чтобы с требуемойбыстротой возвратить маятник в исходное вертикальное положение при всехвозможных наклонах платформы и противодействиях, оказываемых при этомсо стороны демпфирующей жидкости ивозникающая по другим возможным причинам,Величина коэФФициента К определяется качеством карданового подвеса первого Физического маятника,вязкостью демпфирующей жидкостии другими Фактами.Собственные колебания первого Физического маятника 5 будут существенно меньше вынужденных и быстро затухают благодаря демпфирующему действию жидкости 1, в которую погруженпервый маятник.При действии горизонтальных линейных ускорений подвижной платформы и вибрации жидкостное демпфирование будет сглаживать импульсные ударные нагрузки и, как фильтр (апериодическое звено), будет отслеживатте незначительные наклоны, которыевызваны длиннопериодными составляю"щими уск" ., ения.Размещение второго, дополнительного, Физического маятника 6 внутрипервого позволяет, таким образом,обеспечить ему более "комфортные"условия для работы, так как благодаря грубой стабилизации компенсируется существенная часть наклона платФормы, Дополнительному маятнику 6приходится "отрабатывать" лишь остаточные наклоны, которые на порядокменьше наклонов самой платформы, Вэтом случае ка второй Физическиймаятник 6 влияют в основном линейныеускорения поступательного перемещения, поэтому выбор его параметровцелесообразно подчинить снижению влияния линейных ускорений. Выбирая маятниковый момент дополнительного Физического маятника 6 небольшим, нойревышаащим по крайней иере в двараза момент трения в осях подвесавторого Физического маятника, можнообеспечить минимизацию динамическойпогрешности второго Физическогомаятника 6 при допустимой ограниченности статической погрешности стабилизации магниточувствительного преобразователя (1).Следовательно, вторая ступеньпространственной стабилизации по16882 вертикальной оси преобразователя 1 осуществляется за счет второго, дополнительного, Физического маятника 6, который компенсирует остаточные наклоны первого Физического маятниФка 5. Поскольку моменты трения в осях дополнительных кардановых подвесов 7 и 8 с торсионом 9 намного меньше, чеи в основном кардановои подвесе 2, то систематическая погрешность его в ориентации по вертикали по крайней мере в 3-4 раза меньше, чем первого.При действии линейньк горизонтальньа ускорений на второй маятник 6 возникают короткопериодные поступа- тельные переиещения Физического маятника 6 относительно верхней точки карданового подвеса 7. Эти относи тельные поступательные перемещения не должны вызвать погрешности в показаниях преобразователя 1, так как амплитуда их не более 1 си, при отсутствии градиента вектора магнит ной индукции в окрестности точки под" веса; наоборот, они способствуют снижению моиента трения Ив осях дополнительных кардановых подвесов 7 и 8 и теи самым позволяют реализо- зо вать более длиннопериодный физический маятник и повысить тем самым точность стабилизации по вертикаль- ной оси при влиянии ускорений подвижной платФормы.35 формула изобретенияУстройство для изиерения вертикальной составляющей вектора магнит" ной индукции, содержащее однокомпо-. нентный магниточувствительный преобОб 6разователь, закрепленный на кардановом подвесе с двумя степенями свободы, ось которого ориентирована по .вертикали, и герметичный немагнитный корпус с объемом, заполненным демпфирующей жидкостью, о т л и ч а- а щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено двумя неиагнитныии физическими маятникаии, двумя дополнительными кардановыми подвесами с двумя степенями свободы каждый, размещенными один над другии и связанныии между собой вертикальным торсионом, при этом первый Физический иаятник выполнен с внутренней гериетичной полостью со смещениеи центра тяжести по крайней иере на 1/3 всей длины этого маятника, подвешен на основном кардановом подвесе и установлен в объеме немагнитного корпуса с демпфирующей жидкостью, второй физический маятник подвешен на нижнем дополнительном кардановом подвесе со смещением цент, ра тяжести относительно центра подвеса, а его маятниковый момент превышает, по крайней иере в два раза момент трения нижнего дополнительного карданового подвеса, верхний дополнительный кардановый подвес закреп" лен на первом физическом маятнике, иагниточувствительный преобразователь установлен на втором физическом маятнике над верхним дополнительным кардановыи подвесои, а второй физический маятник два дополнительныхкардановых подвеса с вертикальным торсионои и магниточувстеительный преобразователь размещены в полости первого Физического иаятника.1688206 оставите,пь В. Велицкиехред А.Кравчук ектор Н, Ревскал Редактор А. Маковская Закаэ 3707 Тира)к ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по иэобретенияи и открытиям 113635, Москва, Ж, Раушскав наб д. М 5 ГКНХ ССС Производственно-издатепьский комбинат "Патент"., г.ужород, ул.Гагарина, 361