CS216883B1

CS216883B1 - Rotary magnetometer sensor coil

Info

Publication number: CS216883B1
Application number: CS496080A
Authority: CS
Inventors: Pavel Pagac; Of The Scanner Of Rotatio Coil
Original assignee: Pavel Pagac; Of The Scanner Of Rotatio Coil
Priority date: 1980-07-14
Filing date: 1980-07-14
Publication date: 1982-11-26

Abstract

Účelom cievky snímača rotačného magnetometra podľa vynálezu je zvýšenie presnosti merania remanentnej magnetickej polarizácie vzorky na rotačnom magnetometri a úprava cievky, umožňujúca použitie cievky nielen na snímanie, ale aj na magnetizáciu, resp. demagnetizáciu stojacej a-alebo rotujúcej vzorky pomocou premenného homoíenného magnetického poľa vhodného priebehu. Toto sa dosiahne použitím snímacej cievky v tvare Assovej cievky, opatrenej otvorom s osou ležiacou v rovine rozdeľujúcej cievku na dve symetrické polcievky s dvojicami protismere vinutých a navzájom medzivrst-vovou izoláciou oddelených vrstiev závitov izolovaného vodiča. Dvojvrstvy so stredným závitom na vonkajšej strane sú na vnútornej strane spájané medzi sebou do série a na voľných koncoch pripojené cez prepínač na vstup predzosilňovača magnetometra a na výstup zdroja striedavého prúdu. Táto úprava zaručuje zvýšeným stupňom homogenity magnetického poľa v cievke vyššiu presnosť merania a umožňuje použiť snímač aj ako magnetizačné alebo demagnetizačné zariadenie.The purpose of the sensor coil of the rotary magnetometer according to the invention is to increase the accuracy of measuring the remanent magnetic polarization of the sample on the rotary magnetometer and to modify the coil, allowing the use of the coil not only for sensing, but also for magnetization, respectively. demagnetization of a stationary and-or rotating sample using a variable homogeneous magnetic field of a suitable course. This is achieved by using a sensing coil in the shape of an Ass coil, provided with an opening with an axis lying in the plane dividing the coil into two symmetrical half-coils with pairs of counter-wound and mutually separated layers of turns of an insulated conductor by interlayer insulation. The double layers with a central turn on the outside are connected to each other in series on the inside and at the free ends connected via a switch to the input of the magnetometer preamplifier and to the output of the alternating current source. This modification guarantees higher measurement accuracy by increasing the degree of homogeneity of the magnetic field in the coil and allows the sensor to be used as a magnetizing or demagnetizing device.

Description

Vynález sa týká cievky snímača rotačného magnetometra.The invention relates to a coil of a rotary magnetometer sensor.

Jednou z častí, rozhodujúcich o citlivosti a přesnosti merania remanentnej magnetickej polarizácie je snímacia cievka. Homogenita podl’a užívaných typov cievok je vzhladom к maximálně využívanému pracovnému priestoru poměrně nízká, čo sa prejavuje značnými chybami při nedodržaní středového uloženia vzorky alebo pri magnetickej nerovnorodosti vzorky. Vačšiu časť týchto chýb možno odstrániť opakováním merania v šiestich roznych polohách, niekedy sa používá 12 alebo aj 24 poloh.One of the parts determining the sensitivity and accuracy of the remanent magnetic polarization measurement is the sensing coil. The homogeneity according to the coil types used is relatively low in relation to the maximum utilized working space, which is manifested by considerable errors due to failure to observe the central storage of the specimen or to the magnetic unevenness of the specimen. Most of these errors can be eliminated by repeating the measurements at six different positions, sometimes 12 or even 24 positions are used.

Na cievku pre demaguetizáciu, resp. pře magnetizáciu sa pri danom tvare a velkosti pracovného priestoru kladie podmienka homogenity vytváraného póla. V pracovnom priestore cievky pri demagnetizácii striedavým magnetickým polom rotuje vzorka v rotačnom zariadení s dvomi alebo tromi osami rotácie, aby sa dosiahla demagnetizácia rovnoměrně vo všetkých smeroch, pričom demagnetizačná cievka je umiestnená v střede systému Helmholtzových cievok, kompenzujúcich vonkajšie magnetické pole.For the coil for demaguetization, respectively. for magnetization, a condition of homogeneity of the generated pole is given for a given shape and size of the working space. In the coil workspace when demagnetizing with an alternating magnetic field, the sample rotates in a rotary device with two or three axes of rotation to achieve demagnetization uniformly in all directions, the demagnetizing coil being located in the center of the Helmholtz coil system compensating the external magnetic field.

Pri získaní křivky koercitívneho spektra systému nositelov RMP alebo pri magnetickom čistění, např. v paleomagnetickom výskume, sa celý laboratórny postup skládá z radu striedajúcich sa demagnetizácii a meraní na astatickom alebo rotačnom magnetometri. Tento postup je časovo velmi náročný, vyžaduje okrem magnetometra rozsiahle demagnetizačné zariadenie spolu s meračom alebo automatickým regulátorom kompenzácie vonkajšieho magnetického póla a prakticky neustálu činnost’ obsluhujúceho pracovníka bez možnosti ďalšej automatizácie a zvýšenia produktivity, pričom pri neustále opakovanej ručnej manipulácii vzniká vnášanie magnetických nečistot o pri zdlhavosti postupu aj možnost’ nežiadúcich zmien viskóznej remanentnej magnetickej polarizácie, čo všetko znižuje presnosť získaných výsledkov napriek zdlhavosti a namáhavosti.In obtaining the coercive spectrum curve of the RMP wearer system or in magnetic purification, e.g. In paleomagnetic research, the entire laboratory procedure consists of a series of alternating demagnetization and measurements on an astatic or rotary magnetometer. This process is very time-consuming, requiring, in addition to a magnetometer, an extensive demagnetizing device together with a meter or an automatic external magnetic pole compensation controller and virtually continuous operator operation without the possibility of further automation and productivity gains. process delay and the possibility of undesirable changes in viscous remanent magnetic polarization, all of which reduce the accuracy of the results obtained despite the lengthiness and strain.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje cievka snímača rotačného magnetometra podlá vynálezu.These disadvantages are substantially eliminated by the coil of the rotary magnetometer sensor according to the invention.

Podstata cievky snímača rotačného magnetometra spočívá v tom, že je na jednej straně opatřená otvorom s osou prechádzajúcou stredom cievky kolmo na os rotácie cievky, zloženej z dvoch symetrických polcievok s dvojicami od stredného závitu protisměrně vinutých a navzájom ďalšou izoláciou oddělených vrstiev vázitov izolovaného vodiča, spojenými medzi sebou do série na vnútornej straně polcievok a na volných koncoch připojenými cez přepínač na zdroj striedavého prúdu a na vstup predzosilňovača.The principle of the coil of a rotary magnetometer sensor is that on one side it is provided with an opening with an axis passing through the center of the coil perpendicular to the axis of rotation of the coil, composed of two symmetrical between each other in series on the inside of the police and at the free ends connected via a switch to the AC power source and to the preamplifier input.

Nové riešenie poskytuje oproti doterajšiemu sposobu priestorove oddělených činností tieto výhody: nie je potřebná osobitná demagnetizačná cievka, ani kompenzačně zariadenie, ani irotačný systém s držiaikom pre demagnetizáciu, vzorku stačí ručně upnúť před demagnetizáciou, netřeba ju před meraním vy bera ť a prenášať, čím sa zabezpečí vzorka před magnetickým znečištěním, pri vysokej homogenitě póla cievky postačí meranie v troch polohách, bez straty času možno merať i demagnetizovať zvolené zložky remanentnej magnetickej polarizácie a pri použití preiklápacieho držiaka, programcvacej a zapisovacej jednotky možno celý postup zautomatizovat’ natoTko, že bude sta či ť upnúť vzorku do držiaka, zvoliť požadovanú postupnost demagnetizačných krokov a nastartovat kombinovaný demagnetizátor-magnetometer.The new solution offers the following advantages over the prior art spatially separated activities: no separate demagnetizing coil, no compensation device, or an irrational system with demagnetization holder are needed, the specimen needs to be manually clamped before demagnetization, no need to remove and carry it before measurement The sample ensures against magnetic contamination, in case of high homogeneity of the coil pole it is sufficient to measure in three positions, without any loss of time it is possible to measure and demagnetize selected components of remanent magnetic polarization and by using the tipping holder, programming and recording unit • clamp the sample in the holder, select the desired sequence of demagnetization steps and start the combined demagnetizer-magnetometer.

Na pripojenom obrázku je znázorněný schématický rez a pripojenie upravenej eliptické j Assovej cievky.The attached figure shows a schematic section and the connection of the modified elliptical coil.

Ideálny tvar Assovej cievky má teleso, kterého povrch je daný rotačnou plochou s vytvárajúcou křivkou v tvare elipsy, s osou rotácie pretínajúcou hlavnú poloos kolmo v niektorom jej vnútornom bode, ležiacom pri optimálnom gulovom pracovnom priestore v střede oskulačnej kružnice elipsy. Os válcového otvaru 3 leží na vnútornej straně 7, kolmej к osi 1 rotácie .cievky a deliacej cievku na dve symetrické polcievky. Vinutie je uložené do dvojíc 4 od stredného závitu 5 protisměrně vinutých vrstiev závitov. Dvojice vrstiev medzi sebou 6 ako aj obe polcievky sú zapojené do série. Celá cievka je připojená cez přepínač 8 na zdroj 9 striedavého prúdu s riadenou amplitúdou a na vstup 10 predzosilňovača magnetometra.The ideal shape of the Ass coil has a body whose surface is given by a rotating surface with an ellipse-forming curve, with an axis of rotation intersecting the main half-axis perpendicularly at one of its inner points lying at the optimum ball workspace in the center of the oscillating circle. The axis of the cylindrical opening 3 lies on the inner side 7, perpendicular to the axis 1 of the rotation of the coil and the dividing coil into two symmetrical polices. The winding is embedded in pairs 4 of the central thread 5 of the oppositely wound layers of thread. Pairs of layers between each other 6 as well as both polices are connected in series. The entire coil is connected via a switch 8 to a controlled amplitude AC power source 9 and to a magnetometer preamplifier input 10.

Uzavretosť ideálnej Assovej cievky, vytvárajúcej exaktne homogénne pole, sa pri realizácii snímacej cievky odstraňuje válcovým otvorom minimálneho priemeru, umožňujúcim mechanickú manipuláciu so vzorkou z vonkajšej strany cievky. Uloženie závitov do dvojvrstiev zabezpečuje vysoký koeficient plnenia při zachovaní maximálnej homogenity pol'a a dostatočnej elektrickej izolácii vrstiev medzi sebou. Rotácia vzorky, ovládaná cez válcový otvor 3, sa využije tak při meraní remanentnej magnetickej polarizácie ako aj pri demagnetizácii striedavým polom vyššej frekvencie, čím sa nahradzuje povodný účinok rotačného a demagnetizačného zariadenia vo všetkých smeroch v rovině kolmej к osi rotácie.The closure of an ideal Ass coil, creating an exactly homogeneous field, is removed when the sensing coil is realized by a cylindrical hole of minimum diameter, allowing mechanical handling of the sample from outside the coil. Placing the threads in bilayers ensures a high filling coefficient while maintaining maximum field homogeneity and sufficient electrical insulation between the layers. The rotation of the sample, controlled through the cylindrical aperture 3, is utilized both for measuring remanent magnetic polarization and for demagnetizing with an alternating field of higher frequency, thereby replacing the original effect of the rotating and demagnetizing device in all directions in a plane perpendicular to the axis of rotation.

Claims

Sensing coil of an Ass-coil notation magnetometer characterized in that it is provided on one side with a cylindrical bore (3) with an axis (2j) passing through the center of the coil perpendicular to the coil rotation axis (1) composed of two symmetrical polices with pairs (4). a thread (5) for thrustwound and further insulated separate layers of insulated conductor threads connected in series in series on the inside (7) of the shells and at the free ends connected via a switch (8) to the AC power supply (9) and to the input ( 10) preamplifier magnetometers.