Феррозонд

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСНРЕСПУБЛИН 133/ ПИОАНИ БР(21) 48475 (22) 21. 05 (46) 3008 (71) Ленин неров (72) Л,К Н,Г.Максим (56) Автор 1 368560,6/2рические сердец женные в отверс конический серд 2. Бюл адский с об обмо рете отками 9 ками 13 нститут киноинже ия являет ны кониче цилиндрич Фронов, Е,Г,Ерш ва и А.Н,Иващен кое свидетельст л, 6 01 К 33/00 в,стор рого о во ССС 1971дечника, а так в виде стакана 54) иаме рышкои РОЗОНОВ ользов илим ния; съемн) Ис льшо метрукого сширитьний ма асти прибои. Сущность одержит эк цилиндние; в о гнитомет еррозонд й крышко дечникдиапазитных ростро изобре ран 1 с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР Изобретение относится к приборостроению, а именно к магнитомодуляционным преобразователям с локальной модуляцией магнитного потока,Известен симметричный Феррозонд, который содержит массивные полу- стержни, между которыми расположен тороид модулятора. Полустержни имею одинаковую Форму и предназначены для концентрации слабого магнитного поля.Недостатком данного Феррозонда является узкий диапазон работы, обусловленный, в частности, симметричной конструкцией магнитных сердечников, поскольку, если внешнее магнитное поле само по себе велико, то после усиления его концент раторами показания выйдут за пре,Ж , 1758 б ники 5 и 6, располо" тиях 3 и 4 экрана ечник 7, модулятор 811, модулятор 12 сОсобенностью изобя введение с другой кого сердечника втоского магнитного сере выполнение экрана со съемной магнитной р которой равен диа- основания коничесчто позволило.расн измеряемых з ачеолей. 2 ил. делы разрядной сетки устройства, т,е будет ограничен диапазон измерений.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является датчик, включающий цилиндрический магнитный экран, который содержит первое и второе основания, и в котором размещен цилиндрический магнитный сердечник и, расположенные последовательно, первый магнитный модулятор и усеченноконический магнитный сердечник, которые размещены на общей оси, которая перпендикулярна первому и второму основаниям цилиндрического магнитного экрана, причем первое основание цилиндрического магнитного экрана имеет окно, в котором расположен первый цилиндрический магнитный сердечник, и которое соосно8612щенный своим большим основанием к6 и второй магнитный модулятор 12с катушками возбуждения 1 ч компенсации 15 с тремя секциями 15-1,15-2, 15-3 и измерения 13, располо-,женный между ниии, Ось симметрии системы совпадает с магнитной осью 0-0феррозонда, Вся система сердечниковОи модуляторов размещена внутри цилиндрического магнитного экрана 1, имеющего два основания 2-1 и 2-2 с окнами 3 и ч расположенными по оси феррозонда Основание 2-2 служит длязащиты устройства при измерениисильных полей.Феррозонд работает следующим образом,При измерении слабых полей:В хР )ВВ/2 (1)огде Во - порог чувствительностимодулятора по индукции,В - индукция излерлемого поля25 источника ф2 - коэффициент концентрацииполя,на источник Х Ве направляется леваячасть Феррсзонла причем основание2-2 снимается, и измерителем является модулятор 8 секции "точного"отсчета, Центральный усеченноконический сердечник 7 усиливает поток,падающий на его большое основаниеза счет концентрации его на малойплощади малого основанияПри измерении сильных внешнихполел4 ОЪна источник к Ве направляется перваячасть Феррозонда, а основание 2-2ставится на место, и измерителем яв"ляется модулятор 12 секции "грубо 45го" отсчета, Центральный усеченноконический сердечник 7 ослабляет поток, падающий на его малоеоснование, за счет перехода потока набольшую площадь большого основания.В этом случае в модуляторе 8 бу"дет проходить поток с индукцией в2 раз большей, чем в модуляторе 12.Рля нормальной работы Феррозонда виодуляторе 8 обеспечивается вычитание потока, измеряемого вторым модулятором 12, из общего потока, измеряемого первым лодулятором 8 с помощью полей системы компенсации,неотъемлемой частью которой явля"ЕУ поступает в выходное ус т Р".ст 11 Бу,с которого снимаетсл ксл У= 000 Х.ХтЕсли е = 5, то У+ предста 1 сс);ет собой20-разрядное двоичное число.5При дальнейшем возрастаии поллВоВеВ 2 в содуглтгр , гС 1 у)аетЭпоток с индукцией Б; ) Б. 2 с выходов обмоток 9 и 1 на вхсды нульиндикатора будут поступать сгалырассогласования, поэтому устро"ствоуправления установит в х овос число Х = ОХ 2,Х 1, С выхода ш 1 и11 сигнал компенсации поступает на5 обмотки 11-1, 11-2 и 15-1, образуяполя компенсацииВд, К 1-В), (/) )где В К - индукцил поля кос)еса 20 )1 ии во вто Ом модулу) рр:1В - индхкцил изсер,сктэ в ,- ЕРым модуллтоиом,ПЧЕВИдНО, цтО ЕСЛИ цОСЛО Г)ИТКС Вв каждо" сскции катушки 15 равнс25 единице, то в каждой секции катушки11 Оно раво 2.В этом случае. "вес" ед 1,чого тока по шине 11 равен едс-ице, по шине1 - меньше в 2 я) раз, а по ш е 111больше в 2 Раз по сравнен, з с шиной 11В момент выг;олненил Равенства (4)с выхода нуль-индикатора 2 снимается нулевой сигнал и устройство управления УУ посылает в выходное устрой 35СТВО НОВЫИ КОд), 2 Е = ОХ оХ У КотОРЫйна выходе трансформируется в код УООХУОХ 2, При дальнейшем возрастании внешнего поля в 2 раз начинает740вырабатывать ток 111 ступень генератора 6 У, управляемая числом Х Зи по окончании компенсации на выходеВУ получим код У=- ОХХ-Х,если г = 5, тО предельный код У- 00000.11111.1111.11111.Условие полного заполнеия разрядной сетки регистров Ох свидетельствует о наличии весьма сильных магнитных полей, феррозонд переходит вновый режим своей работы согласноусловию (2). На источник сВУенаправляется сердечник 5, Если имее 1( на малом основании усеченного конуса 7 и в модуляторе Е, индукцию В 1 Во х 2 , то на большом основанииЗсусеченного конуса 6 она умеьшается в 2 раз. 17586 12ются катушси кослг)есации 1 и 15соответствее)но первого и второго модуллторов,Электронное устройство магнитометра (фиг, 2) включает в себя генератор возбуждения "(тока), 3 ;разрядный генератор сигнала компенсации (преобразователь ЦИФРА-ЛПЛЛОГ)СУ, нуль-индикатор 2, устройство.управления УУ, выходное устройство ВУ,Генератор Гс обеспечивает питание модуляторов и подключен к катушкам возбуждения 1 с и 10, Входгенератора С), подключен к выходуустройства управления УУ. ГенераторЕ-у, формирует сигнал ЦИФРР-АНАЛОГ ишина т гецератора, соответствующаячислу Х 1, псдключена к Обмотке компесации 1-1, шина 11, соответствующал числу Х 2, годключена к Обмоткам1-2 и 15-1, шина 111, соответствующая числу Х 3, подключена к обмоткам 15-2 и 1-3,Код Х =- Х 3, Х 2,Х с цифрового выходапоступает на вход вьходногоустройства ВУ, с которого снимаетслкод У =- У 4 УЗ У 2 У 1 во внешнееУстройствоРабото 1. выходного устро"ства управллет устройство управления, накоторое сигал Рассогласования поступает с выхода нуль-индикатора 2,к которому подключены измерительныекатушки 9, 13 модуллторов,Электронное устройство работаетследующим образом,Допусти, что измерлетсл слабоеполе (1), причем В/2 (ВрВОВ этомслучае ХЗ = О, Х 2 = О, а Х Ф О, Сгенератора Г,с по шине 1 на обмотку11-1 поступает сигнал компенсации,создающий полеВ;, К-В (3)где В), К - индукцил поля компенсациив первом модуляторе;В - индукция, измеряемая первым модуляторосл,Пока выполняется неравенство (3)с выхода нуль-индикатора 2 поступаетсигнал рассогласованил на вход устройства управления УУ, которое устанавливает новое число Х в гене. Раторе С)с.В момент полной компенсации примеряемой индукции с выхода 6 снимаетск код ХЗ, Х 2, У;1 = ООХ 1, Этот кос ХВключается система компенсации, формирующая токи по шинам 1, 11, 1 П В момент окончания компенсации Формируется сигнал У = У,ХХО, С выММхода ВУ снимается код У = УУ 77, поэтому У =. Х, У = Х, У = Х, У= О, следовательно, число -, (ОХХ Х) необходимо сдвинуть в опразрядном выходном регистре выходного устройства ВУ на ш разрядов влево, если считать, что младший разряд числа расположен справа, На этом процесс измерения заканчивается.Формула и з о б р е т е и и я Феррозонд, включающий цилиндрический магнитный экран который содержит первое и второе основание, и в котором размещены цилиндрический магнитный сердечник и расположенные последовательно первый магнитный модулятор и конический магнитный сердечник. котловые оазмещены на общег оси, которая перпендикулярнапервому и второму основаниям цилиндрического магнитного экрана, причемпервое основание цилиндрическогомагнитного экрана имеет окно в котором расположен первый цилиндрический магнитный сердечник и которое соосно с ним, а вершина коническогомагнитного сердечника направлена всторону первого магнитного модулятора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,. что, с целью расширения диапазона. измеряемых значений магнитных полей,введены второй магнитный модулятори второй цилиндрический магнитныйсердечник, которые расположены последовательно на общей оси со стороны основания конического магнитногосердечника, причем во втором основании цилиндрического магнитного экрана выполнено дополнительное окно,н котором расположен второй цилиндрический магнитный сердечник и ко 25 торое соосно с ним,Сос аРедактор И,Сегляник Техр д р Корректо лини ри ГКНТ СС водственио-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,10 Заказ 2999 ВБИИПИ Госуда тавитель Н,Максимов е И,Ио гентал Тираж Подписноетвекного комитета по иэобретениям и открытия 313035, Москва, )К-Э 5, Раушская наб., д. 4/5