“датчик скорости для электродинамических ускорителей типа “рельсотрон”

(ч)5 6 01 Р 15/11 ГОСУДАРСТ 8 ЕНнЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ апа)узз о 1 а)9 цп, )ГРЕчо ГЛАС,ласти иссл тел, Цель(56) Соо)( В.В/. ООзегчатоп апбСиггепс саггуп 9 разеаз )и а гТгапзагтопз оп гпа 9 пегсз, 1987,М 6, р. 1423 - 1428,(54) ДАТЧИК СКОРОСТИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДИНАЛ ИЧ Е СКИХ УСКОРИ ТЕЛ ЕЙ ТИПА(57) Изобретение относится к об едования процессов движения ю.,Ж 1704098 А 1 Рабочий ток ускорителя протекает по токо- проводам 3 и ускоряемому телу 4 длиной 1, в результате чего создается электродинамическая сила, действующая на тело, которая стремится вытолкнуть его в направлении, противоположном подключению генератора. На диэлектрический немагнитный стержень 1 намотаны на одинаковом расстоянии один от другого соленоидные катушки, соединенные встречно-последовательно в единую цепь. Ускоряемое тело 4 движется на определенном расстоянии от датчика, и по нему непрерывно протекает рабочий ток ускорителя. Взаимная ориентация токопроводов и плоскости витков датчика такова, что магнитный поток, пронизывающий витки катушки, обусловлен лищь участком движущегося тела длиной ), 3 ил.. ветс 8 о-нэ:ится к области исследсвания процессов движения тел и плазменных поршней в злектродинамических ус сои.елях типа "рельсотрон".Целью изобретения является повышение точностиНа фиг, 1 изображена структурная схел 18 датчика скорости со встречным включением катушек, установленного нэ ускоряющей системе ЭДУ; на фиг. 2 - график ЭДС, наводимой в одном витке катушки в зависимости от положения тела с протекающим по нему током при постоянной скорости тела; на фиг, 3 - график зависимости ЭДС, наводимой в датчике скорости встречным включением катушек при постоянной скорости тела.Датчик содержит диэлектрический не- магнитный стержень 1 диаметром б. ряд отдельных соленоидов 2, намотанных на нем на одинаковых расстояниях один от другоо токопроводы 3 ускорителя, ускоряемое тело 4 или плазменный поршень и регистрирующее устройство 5. Катушки соленоидов соединены встречно-последовательно (фиг, 1) в единую цепь, имеющую один выход, подключаемый к регистрирующему устройству 5. Генератор импульсного тока подключается к торцам токопроводов ускорителя,Рабочий ток ускорителя протекает по токопроводам 3 и ускоряемому телу 4 длиной . в результате чего создается электро- динамическая сила, действующая на тело, которая стремится вытолкнуть его в направлении противоположном подключению генератора Таким образом, на расстоянии а от датчика движется участок токопровода, по которому непрерывно протекает рабочий ток ус орителя. Взаимная ориентация токог : . 8 и плоскост 1; витков датчика тако- Ч-С Л,агНИтНЬй ПОТОК, ПРОНИЗЫЕаЮЩИй 8. -ка ка, шек, оСус":елен лишь участком -:-. :; ще.ося тела дли-ой1 агнитный пото. гронизыаающиЙ одиночньй контур катушки датчика при а б, определяется 8 ЫР 8 ЕчиЕМФ=Аа ллд .= - -д, ;Юйи - ябсолютная л анитная проницаел ость1 - рабочий ток протекающий по пере - дл и на токовой Г 1 с ремычки:Я - площадь контура витка;Е - продольная координата рассматриваелого контура; 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 2 - текущая координата тела, зависящая от времени.Величина ЭДС, наводимая в одном витке катушки при постоянной величине рабочего тока , равнааФ ЗдаН(т - г о 1 а 2+(у у)2)5 2 де Ч - мгновенная скорость перемычки.На фиг. 2 представлена зависимостьот положения тела при постоянной скорости Ч, Эта зависимость имеет два экстремума при значении Чт = Ео + а/2. абсолютная величина которых48 АЧ572 3Соединив соседние катушки встречным включением, получают датчик, в котором зависимость наведенной ЭДС приведена на фиг, 3.Анализ графиков показывает, что оптимальным с точки зрения максимума наводимой ЭДС расстоянием между катушками датчика при встречном включении является величина Ь = а. Для встречного включения катушек максимальное значение функциивь - 2 аь.Измерив временной интервал Ймежду соответствующими нулями функциии, зная расстояние между катушками Ь, можно определить среднюю скорость на -м участке датчика по формуле для встречного включения катушек датчика;ЬНа основании полученных формул рассчитаны основные характеристики индуктивного датчика для ускорителя со следующими параметрами: 1 = 500 кА,= -0,01 м.б=0,02 м, Я10 м,а=0,05 м, Ч=10 м/с, Ь = 0,05 м.Максил альное значение ЭДС, наводимое в одном контуре катушки, составляетСледует отметить, что отдельная катушка датчика может состоять как из одного, так и из нескольких витков, В последнем случае ЗДС на контуре датчика равнох п 1, где гп - число витков в катушке. Однако для сохранения точности необходимо, чтобы ширина намотки отдельных катушек была бы много меньше расстояния между ними. В рассматриваемой модели Ь - 0,5 м, следовательно, допустимо гп = 10, если для намотки использовать провод диаметром не более 0,5 мм. В этом случае максимальное значение ЭС составит Пь = 17 В. Величина Й = 5 10 с. Такой уровень сигнала надежно регистрируется на фонд возможных помех.Величина скорости тела в процессе ускорения меняется, следовательно, изменяется как величина амплитуды Ь, наводимого в датчике сигнала, так и расстояние между нулями Й регистрируемой функции 1. Формула изобретенияДатчик скорости для злектродинамических ускорителей типа "рельсотрон", содержащий набор соленоидных катушек, расположенных на изолирующем немагнитном стержне, токолроводы с ускоряемым телом, передающий кабель и регистрирующееустройство, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, солено идные катушки соединены встречно-последовательно и размещены между собой на одинаковом расстоянии. равном расстоянию от оси стержня до плоскости. проходящей через оси токопроводов, и подключены 10 передающим кабелем к регистрирующемуустройству,;".тель г,г; ькаровТ -ред М, Моогентдл Корректор Л.Пат Годписное евно-;з.се-е;,в ский комбмат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Ззказ 61 ог жВНИИ .1 осу-арственогс комитет113".35, Москва, Ж о изобретениям и открьтиям при ГКНТ СС35, Рауаская нгб., 4,г 5