Трехкомпонентная мера магнитной индукции

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) (10 114 С 01 К 33/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВ(71) Ленинградский институт водного транспорта(56) Авторское свидетельство СССР В 1354143, кл. О 01 К 33/02, 1986, (54) ТРЕХКОМПОНЕНТНАЯ МЕРА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ(57) Изобретение относится к области измерения магнитных полей. Цель изобретения - снижение трудоемкости при эксплуатации и изготовлении. Трехкомпонентная мера содержит шесть одинавых по геометрии и по намотке панелей, каждая из которых состоит изправильной четырехгранной пирамиды 2,четырех одинаковых тетраэдров 3, ортогональные обмотки, обмотку 6 изквадратных витков, обмотки 7 и 8 набоковых гранях перпендикулярно ребрамоснования, сосредоточенную обмотку 9,каждый тетраэдр несет на себе двеодинаковые обмотки с постоянным шагом и витками. Выполнение меры из шести одинаковых по геометрии и намотке панелей, каркас каждой иэ которыхосостоит из правильной четырехграннойпирамиды и четырех одинаковых тетраэдров, позволяет снизить трудоемкостьпри изготовлении и эксплуатации.1 з,п, ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к техникеизмерений магнитных полей и можетбыть использовано для создания высокооднородного трехкомпонентного маг 5нитного поля и измерения магнитногомомента источника магнитного поля,Цель изобретения - снижение трудоемкости при эксплуатации и изготов"ленни, 1 ОНа фиг.1 показан каркас, общийвид; на фиг.2 а. - первый типовой элемент панели пирамиды, аксонометрия;на фиг.26 - пирамида, вид снизу; нафиг.3 - второй типовой элемент панели - тетраэдр в аксонометрическойпроекции.На фиг,4 показаны соединенные последовательно обмотки, создающие однуиз трех составляющих (например, Е-составляющую) индукции магнитного поляи расположенные на разных элементах(для наглядности элементы панелейраздвинуты и показано согласованноенаправление тока в витках; широкими 25линиями выделены сосредоточенные обмотки и технологические части витковосновной обмотки, охватывающей рабочий объем); на фиг5 - распределениемагнитного потока в рабочем объеме 30меры и обратных каналах - одной изтрех составляющих (например, Е-составляющей), сечение через центр устройства перпендикулярно оси Х (магнитный поток через квадрат сечениярабочего объема равен сумме магнитных потоков через четыре треугольника сечения обратного канала); нафиг.б - укладка витков обмотки сквадратными витками с учетом бифилярных ее частей и компенсирующейобмотки; на фиг.7 - укладка витковтрех обмоток на одной панели (криволинейными линиями соединены точки,спаиваемые при намотке и сборке панели; числа витков Ю = 14, Б, = 10,Хщг),Трехкомпонентная мера содержитшесть одинаковых по геометрии и понамотке панелей 1, соединяемых шести 50жильным кабелем, Каждая из панелейсостоит из одной правильной четырехгранной пирамиды 2 и четырех одинаковых тетраэдров 3. Каждая иэ пирамиднесет на себе шесть плоских обмотокс постоянным шагом: две ортогональныеобмотки 4 и 5 на основании пирамидыс витками, параллельными ребрам ос аН = Но 2 Ь Подставляя в (1),1 Ь 4 о а Н (1+ - ) о 2 Ь(3) Шаг соленоида обмотки обратногоканала 1 2 ЬЬ,юН аОднородное поле Н в элементе 35(см.фиг.4) связано с полем Н, в рабочем объеме соотношениемаН =НЗгь(4) нования, одна обмотка б иэ квадратных витков на боковых гранях парадлельно основанию пирамиды, две обмотки 7 и 8 на боковых гранях перпендикулярно ребрам основания, и сосредоточенная обмотка 9 по контуру основания пирамиды для компенсации технологических частей обмоток 4 и 5 на других панелях.Каждый тетраэдр несет на себе две одинаковые обмотки 10 и 11 с постоянным шагом и витками, ортогональные плоскости симметрии тетраэдра. При изготовлении панели 1 все обмотки, относящиеся к одной координатной составляющей, соединены последовательно и выведены на угол панели в шестижильный кабель. При сборке меры из панелей 1 кабели от панелей коммути" руют по координатным составляющим и мера готова к работе.Геометрия системы задается двумя величинами (фиг5): стороной куба рабочего объема а и высотой пирамиды в полный габаритный размер системы а + 2 Ъ.Шаг соленоида основной обмотки 4 определяется заданным полем Но в рабочем объеме и однородным полем Н в обратном канале через вертикальные треугольные призмы (фиг.4)1 аю ее (1)Н,+ Н Ногде Б - число витков на основаниипирамиды 2;1 - ток в одном витке.Величина однородного поля Н, в обратном канале определяется из равенства потоков вектора Н (фиг.5) в рабочем объеме и обратном каналеН - = На аЬф 42Шаг обмотки 6 из квадратных витков5 на боковой поверхности пирамиды 2 по плоскости боковой грани1 2 ЪЬ (6)ф Нф а +4 Ь10формулы (3) и (6) определяют геометрию обмотки на всех поверхностях.При заданных величинах Н, выбор величин 1 и Ь позволяет обеспечить размещение целого числа витков на ос новных поверхностяха Но а (а+2 Ь)Я ы - иф Ь, 1 2 Ьа+2 Ь Но а(а+2 Ь)Я тм -. . а.я ал Ь 1 2 Ь 4а Но а0щ.шЬ, 1 2 ЬПоле в рабочем объеме полностью определяется числом 0:.Устройство при измерении магнитной 30 индукции работает следующим образом.Одна из обмоток подключается к источнику питания, открывается одна из панелей, вносится объем, панель закрывается и производятся измерения, З 5 При необходимости подключают источник, питания к другим обмоткам устройства. Панель открывается, объект вынимается.При измерении магнитного момента 4 О источника переменного поля устройство работает следующим образом,Открывается одна из панелей, вносится объект, закрывается панель, обмотки устройства поочередно через 45 усилитель подключаются к вольтметру, который показывает соответствующие составляющие длительного магнитного момента.При измерении момента источника 5 О постоянного магнитного поля, устройство работает следующим образом.При закрытой панели включается веберметр, подключенный к устройству, открывается входная панель, объ формула изобретения где 1 Н о. Трехкомпонентная мера магнитной индукции, выполненная в виде замкнутого блока нз панелей и содержащая три взаимно ортогональные обмотки на каркасе, каждая из которых состоит из последовательно соединенныхсоленоидов с постоянным шагом, намотки, отличающаяся тем,что, с целью снижения трудоемкостипри изготовлении и эксплуатации, мера выполнена из шести одинаковых погеометрии и намотке панелей, каркаскаждой из которых состоит из правильной четырехгранной пирамиды и четыреходинаковых тетраэдров. На каждой панели на правильной четырехграннойпирамиде размещены шесть плоских обмоток с постоянным шагом, иэ которыхдве ортогональные обмотки уложены наосновании пирамиды с витками, параллельными ребрам основания, одна обмотка из квадратных витков на боковых гранях пирамиды, и две обмоткина боковых гранях перпендикулярноребрам основания, а также одна сосредоточенная обмотка по контуру основания, каждый тетраэдр несет на себедве одинаковые обмотки с постояннымшагом, ортогональные плоскости симметрии тетраэдра, причем все обмотки панели, относящиеся к одной координатной составляющей, соединеныпоследовательно и выведены на уголпанели,2, Трехкомпонентная мера по и.1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, чтошаги обмоток на основании пирамидыЬ и боковых гранях Ь определяютсяиз соотношения1 2 Ь 1 2 ЬЬ ЬЮо Н а+2 ЬН а1451626 орректор М,Иаксимишине Ред 76(44 раж 71 одписное Зака зооретения НИИ ау Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель А.Дивеевор Л.Пчолинская Техред А.Кравчук Государственного комитета по 113035, Москва, Жоткрытиям при ГКНТ СС д 4/5