Устройство для поверки тесламетров импульсного поля

Союз Советскими Социалистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(Ь 1) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 19. 02, 79 (21) 2728393/18-21с присоединением заявим Нов(51)М. Кл,6 01 й 33/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ТЕСЛАМЕТРОВ ИМПУЛЬСНОГО ПОЛЯ Изобретение относится к технике измерений магнитных величин и предназначено для поверки и аттестации тесламетров импульсных и переменных полей, 5Известно устройство, содержашее последовательно соединенные источник постоянного тока, измерительный прибор постоянного тока, частотно-разделительную цепь и образцовую ка- О тушку (меру) магнитной индукции, а также последовательно соединенные источник импульсного тока, блок синхронизации и задержки и тесламетр мгновенных значений, при этом дру гой выход источника импульсного поля подключен ко второму входу частотно-разделительной цепи. В этом устройстве через катушку магнитной индукции пропускают одновременно пос" 2 тоянный и импульсный токи. Регулировкои одного из токов добиваются нулевого показания тесламетра мгновенных значений в требуемый момент времени, определяемый задержкой в 25 блоке с;.нхронизации и задержки. После этого измеряют значение д о постоянного тока. В результате значение 3 и магнитной индукции импульсного поля в рабочем объеме катушки равно 30 значению В магнитной индукции посотоянного поля в этом же объеме.Ви = о.кво 1 огде К - постоянная образцовои каВотушки магнитной индукции, определенная предварительно по постоянному полю. Показание поверяемого тесла- метра сравнивают затем со значением Ви, измеренным описанным способом. Точность поверки в таком устройстве значительно выше, чем в других аналогах, поскольку значения К о и ао могут быть измерены принципйально значительно точнее, чем Кв и Л и 11.Недостатком этого устройства является снижение точности поверки на нижних пределах воспроизводимых значений магнитной индукции импульсного или переменного полей. Это обусловлено влиянием посторонних медленноизменякедихся (кваэистационарных) полей, например магнитного поля Земли, посторонних ферромагнитных тел и т.п. Возникающая при этом погрешность д =В гВи определяется наив ибольшим значением В магнитной индукции постороннего квазистационарного поля, поскольку при нулевом показании тесламетра мгновенных значе ний равенство значений индукции при60 нимает вид не В Во , а В В + В,и о и о Кн 00 + В . При заданном значении Ю значение В, ограничивает нйжний предел воспроизводимых значеный Ь . Эффективная экранировка от посторонних воздействий затруднена иэ-за возниКающей при этом проблемы обеспечения доступа поверяемого тесламетра к рабочему объему образцовой катушки магнитной индукции.Цель изобретения - повышение точности поверки и уменьшение нижнего предела воспроизводимых значений магнитной индукции.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее образцовую катушку магнитной индукции, источник импульсного тока, последовательно соединенные источник постоянного тока, измерительный прибор постоянного тока и частотно-разделительную цепь, а такхе последовательно соединенные блок синхронизации и задержки тесламетр мгновенных значений, дополнительно введены переключатель направления тока, последовательно соединенные делитель частоты, дифференцирующая цепь и распределитель импульсов, последовательно соединенные переключатель сигнала, двухканальный блок запоминания и блок вычитания, при этом вход делителя частоты подключен к дополнительному ныходу источника импульсного тока, основной выход которого присоединен к импульсному входу частотно-разделительной цепи, первый выход распределителя импульсов соединен со входом блока синхронизации и задержки, а второй - с управляющим входом переключателя направления тока, включенного между выходом частотно- разделительной цепи и контактами образцовой катушки магнитной индукции, сигнальный вход переключателя сигнала подсоединен к выходу тесла- метра мгновенных значений, а управляющий вход - ко второму выходу блока синхронизации и задержки,На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для поверки тесла- метров импульсного поля; на фиг. 2 приведены временные диаграммы сигналов на выходах его отдельных узлов.Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 постоянного тока, измерительный прибор 2 постоянного тока, частотно-разделительную цепь 3, переключатель 4 направления тока и образцовую катушку 5 магнитной индукции, а также последовательно сбединеные источник 6 импульсного тока, делитель, 7 частоты, дифференцирующую цепь 8, распределитель 9 импульсов, блок 10 синхронизации и задержки, тесламетр 11 мгновенных значений, переключатель 12 сигнала, двухканальный блок 13 запоминания и блок 14 вычитания,20 25 ЗО 35 40 45 50 55 При этом основной выход источника 6 импульсного тока соединен с импульсным входом частотно-разделительной цепи 3, второй выход распределителя 9 импульсов подключен к управляющему входу переключателя 4 направления тока, а второй выход блока 10 синхронизации и задержки присоединен к управляющему входу переключателя 12 сигнала. Первичный преобразователь тесламетра 11 мгновенных знач:ений помещен в рабочий объем катушки 5 магнитной инцукции.Устройство работает следунщим образом Через образцовую катушку 5 магнитной индукции однонременно протекает ток от источника 6 импульсного тока (фиг.2 а)и ток от источника 1 постоянного тока (фиг. 2 б),суммируемые частотно-разделительной цепью 3. Напряжение с дополнительного выхода источника 6 импульсного тока поступает на вход делителя частоты, коэффициент деления которого выбирается с одной стороны из условия полного затухания переходного процесса в катушке 5 магнитной индукции к моменту измерения при изменении направления разностного тока-через нее, а содругой стороны - иэ условия практической неизменности значения В посИ тороннего квазистанционарного поля за период времени между двумя переключениями направления этого тока. Напряжение с выхода делителя 7 частоты (фиг.2 в) поступает на дифференцирующую цепь 8, с выхода которой на вход распределителя 9 импульсов приходят импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам напряжения с выхода делителя 7. На первом выходе распределителя 9 импульсов в моменты времени с с., с и т.д. возникают импульсы напряжения (фиг.2 г) соответствующие переднему фронту напряжения с выхода делителя 7, которые служат для запуска блока 10 синхронизации и задержкиНа выходах последнего вырабатываюся импульсы напряжения . (фиг.2 д ) задер-, жанные относительно входных на время "С =с -с с -с с -с ,Это времяо 4 Э т 6может изменяться для отыскани минимального значения магнитной индукции раэностного поля при сложной форме импульсов магнитной индукции Импульсы напряжения блока синхронизации и задержки предназначены для запуска тесламетра 11 мгновенных значений и для упранления работой переключателя 12 сигнала. Со второго выхода распределителя 9 импульсов напряжения (фиг.2 е) соответствующие заданному фронту импульсов делителя 7 в моменты времени с ,с.,си т.д. поступают на упранляющий нход переключателя 4 напранления тока. При его переключениях разностныи ток 2 э =4 -Фи с выхода частотно-раэделительйой цепи 3 (фиг.2 ж) течет черезкатушку 5 магнитной индукции то в прямом, то в обратном направлении, вследствии чего вектор магнитной индукции (Во -Ви) раэностного поля 5(фиг.2 з), вызываемого этим током, в моменты времени с ,с ,сВ и т.д. изменяет свой знак на противоположный. Направление же вектора магнитной индукции В и постороннено квазистационарного поля сохраняется неизменным. Поэтому тесламетр 11 мгновенных значений в момент времени с 4 и др. реагируют на значение магнитной индукции В+(ВО-Вй), , а в моменты времени с, с., и т.д. - на15 значение Ви -(Во -В). Напряжение с выхода тесламетра 11 мгновенных значений через переключатель 12 сигнала поступает поочередно на два входа двухканального блока 13 эапо минания. При выполнении условия В -В =0 , (фиг.2 з) в первом канале блока 13 запоминания в момент с запоминается, а в момент с 7,подтверждается значение напряжения, пропор циональное В (фиг.2 и), а во втором канале в момейт времени с 4 и далее - примерно равное ему значение напряжения 11 (фиг.2 к).На выходе блока 14 вычитания, а с момент с 4 , 3 при этом индифицируетСя напряжение, колеблющееся около нуля (фиг.2 л), что объясняется. несовершенством схемы запоминания и легко устраняется применением достаточно инерционного индикатора на выходе индикации устройства.Если же условие В -В =0 не выполо иняется и В -Ви = аВ то на выходе индикации устройства появляется сигнал, пропорциональный значения В+ (Во "В)-40 -СВ- (В-В)Д =Вс,+дв -(В-дв)=2 аВ.Регулировкой одного из токов Юо илидобиваются выполнения условия2 дВ=О. После этого измеряют значение Уо постоянного тока измерительным прибором 2 постоянного тока ипоказание поверяемого тесламетрасравнивают со значением КВ ХО=В= -.В, где КВ - постоянная образцовойкатушки магнитной индукции, определенная предварительно по постоянномуполю.Таким образом, устройство позволяет исключить влияние постороннихквазистационарных полей в процессе 55поверки импульсных тесламетров, Подобным же образом оно исключает и другие квазистационарные воздействия, в частности температурный и временной дрейф "нулевых" сигналов первич- ного преобразователя и усилителей, входящих в состав тесламетра мгновенных значений, а также влияние наводок на сигнальные цепи первичного преобразователя тесламетра мгновенных значений от импульсов воспроизводимого поля и от тока питания преобразователяФормула изобретенияУстройство для поверки тесламетров импульсного поля, содержащее образцовую катушку магнитной индукции, источник импульсного тока, последовательно соединенные источник постоянного тока, измерительный.прибор постоянного тока и частотно-разделительну цепь, а также последовательнсоединенные блок синхронизации и задержки и тесламетр мгновенных значений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности поверки и уменьшения нижнего предела воспроизводимых значений магнитной индукции; в него дополнительно введены переключатель направления тока, последовательно соединенные делитель частоты, дифференцирующая цепь и распределитель импульсов, последовательно соединенные переключатель сигнала, двухканальный блок запоминания и блок вычитания, при этом вход делителя частоты подключен к дополнительному выходу источника импульсного тока, основной выход которого присоединен к импульсному входу частотно-разделительной цепи, первый выход распределителя импульсов соединен со входом"блока синхронизации и задержки, а второй - с управляющим входом переключателя направления тока, включенного между выходом частотно-разделительной цепи и контактами образцовой катушки магнитной индукции, сигнальный вхсщ переключателя сигнала подсоединен к выходу тесламетра мгновенных значений, а управляющий вход - ко второму выходу блока синхронизации и задержки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2485231/21.78994 э филиал ППП "ПатеитУжгород,ул.Проектная НИИ Тир Заказ 903 б/4819 Подписное