Измеритель скорости движения

О П И С А Н И Е (и 1794528ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соьетских Социалистических РеспубликВ. С. Клейменов, А. Б, Назаров, И, И. Помыкаев и Г. И. филато Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им, С, Орджоникидзе4) ИЗМЕРИТЕЛЬ СТИ ДВИЖЕНИЯ Государстаенный комитет (23) Приоритет Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения скорости объекта, движущегося в магнитном поле Земли.В настоящее время широко применяются 5 устройства для измерения скорости, основанные на измерении ЭДС, наводимой в проводнике при пересечении им магнитного поля Земли 11 и 2). Однако эти устройства обладают низкой чувствительностью, 10Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемым задачам является устройство для измерения линейной скорости движения, содержащее ряд измерительных проводников, размещенных 15 перпендикулярно силовым линиям магнитного поля Земли и соединенных последовательно, генератор переменного тока и регистрирующую аппаратуру (3.Недостатком данного устройства являет ся низкая чувствительность, обусловленная ограниченными габаритными размерами проводника.Цель изобретения - повышение чувствительности устройства при изменении скоро сти движения.Это достигается тем, что измеритель скорости движения снабжен ферромагнитным сердечником с катушкой перемагничивания, подсоединенной к генератору переменного 30 тока, измерительные проводники расположены в отверстиях ферромагнитного сердечника и последовательно с каждым измерительным проводником включен конденсатор, образованный двумя электвопроводящими немагнитными пластинами, разделенными слоем диэлектрика и укрепленными на ферромагнитном сердечнике, а первая обкладка первого конденсатора и конец последнего измерительного проводника подключены к регистрирующей аппаратуре,На фиг. 1 представлена функциональная схема измерителя скорости движения; на фиг, 2 - эквивалентная схема измерителя скорости движения.Измеритель скорости движения содержит ферромагнитный сердечник 1, на котором с двух сторон закреплены две группы 2 и 3 прямоугольных металлических пластин, нанесенные на диэлектрические пластины 4 и 5. Металлические пластины образуют две группы с равным числом элементов и размещены продольными осями параллельно друг другу. Пластины закреплены на ферромагнитном сердечнике асимметрично так, чтобы одна пластина находилась в одной половине сердечника, а вторая - во второй половине. По линии раздела ферромагнитного сердечника пластинами расположены отверстия б, число которых равно числу пар"д макс - Рд минК -д - а Н,а = агсз 1 пН Н18 = агсз 1 пН где 1 - длина измерительного проводника;В - индукция по продольной оси магнитопровода в отверстии, в котором пропущен измерительный проводник (обусловленная магнитным полем Земли);Р - проекция вектора скорости измерителя на его ось чувствительности (на перпендикуляр к измерительному проводнику и продольной оси магнитопровода). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Протекающий по обмотке подмагничивания переменный синусоидальный ток от генератора переменного тока подмагничивания периодически доводит магнитопровод до насыщения, меняя, тем самым, его магнитную проницаемость. В этом случаеВм=;,адР) К, Им,р, =4 с 10-;рд(1) - переменная во времени дифференциальная магнитная проницаемость магнитопровода;Нм - проекция вектора Н на продольную ось магнитопровода;К - коэффициент, учитывающий ослабление индукции в отверстии по сравнению с телом магнитопровода.Если параметры цепи подмагничивания выбраны такими, что1 1, зпа 1, (3) я=К)Н;, (4) где 1 - ток в обмотке подмагничивания;1, о - амплитуда и частота тока подмагничивания;К, Ь - соответствующее число витков идлина обмотки подмагничивания;К - коэффициент, учитывающий отличие обмотки подмагничиванияот идеального соленоида;Н, - напряженность в теле магнитопровода, при котором достигается его насыщение;то дифференциальная проницаемость рд(1) может быть записана в виде М, (1) = А, + , Асов 2 п Ы, (5)а: Ао Ч"д мзкс + 1 1 д мин А= йд с 81 п 2 ю - рд мин з 1 п 2 пЯ -2па гсов п - 8 па +881 п 2 п+а 81 п 2 па пи (п(8) Рд макс 1 Рд мин - СООТВЕТСТВЕННО МИНИМаЛЬная и максимальная дифференциальная магнитная проницаемость магнитопровода; 5Н - амплитуда поля подмагничивания;Н - напряженность поля, соответствующая остаточной индукции магнитопровода;и - номер гармоники рядаФурье.Так как мап 1 птная дифференциальная проницаемость рд(1) периодически изменяется во времени, ЭДС е также периодически изменяется во времени. Конденсаторы, образованные парами пластин противоположных групп, заряжаются. Ток заряда конденсаторов, протекающий по входному сопротивлению регистрирующей аппаратуры, приводит к появлению входного напряжения, которое также пропорционально скорости пересечения устройством силовых линий магнитного поля.Величину тока определим из уравнения замкнутой цепит= р,1 У Н,А,+;РА, соз 2 п 191, (6)п=1ГДЕ Й и = Мах+Реп - ПОЛНОЕ а КТИВНОЕ СО- противление цепи, складывающееся из входного сопротивления усилителя и сопротивления соединительных проводов и токо- проводящих частей.В случае, если имеется К изолированных одинаковых секций с емкостью С каждой секции и К измерительных проводников, пропущенных в К отверстий в магнитопроводе, величину С запишем в видеС=2 К2 Клсгде р = агс 1 д 2 подС 2 К С учетом Ку, (коэффициент усиления усилителя), Р, (входного сопротивления усилителя) напряжение на выходе регистрирующей аппаратуры запишем в видец РсГНмКу.п Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР30867, кл. С 1 01 Р 3/50, 1932,2. Авторское свидетельство СССР 477345, кл. С 1 01 Р 3/50, 1972;3, Патент Японии 49 - 23225, кл. 111 А 1, опублик, 1976 (прототип). Измеритель скорости движения, содержащий ряд измерительных проводников, размещенных перпендикулярно силовым линиям магнитного поля Земли и соединенных последовательно, генератор переменного тока и регистрирующую аппаратуру, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен ферромагнитным сердечником с катушкой перемагничивания, подсоединенной к генератору переменного тока, измерительные проводники размещены в отверстиях ферромагнитного сердечника и последовательно с каждым измерительным проводником включен конденсатор, образованный двумя электропроводящими немагнитными пластинами, разделенными слоем диэлектрика и укрепленными на ферромагнитном сердечнике, а первая обкладка первого конденсатора и конец последнего измерительного проводника подключены к регистрирующей аппаратуре.ипограф апунова аказ 2718/12 Изд.120 Тираж 915 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб д. 4/5