CS238693B1

CS238693B1 - Auto-compensation magnetic scales

Info

Publication number: CS238693B1
Application number: CS841983A
Authority: CS
Inventors: Karel Ranza; Josef Leitman
Original assignee: Karel Ranza; Josef Leitman
Priority date: 1984-03-20
Filing date: 1984-03-20
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS198384A1

Abstract

Autokompenzační magnetická váhy mají uplatnění v oblasti geofyzikálního průzkumu při vyhledávání geomagnetických nepravidelností při průzkumu rudných a nerudných ložisek a při lokalizaci ferromagnetických předmětů pod povrchem terénu. Účelem vynálezu je náhrada mechanické kompenzace vah kompenzací elektromagnetickým polem, jež je řízeno elektronickým obvodem. Autokompenzační magnetické váhy sestávají ze systému kompenzačních vah, u kterých je stupnice nahrsžens optoelekti-oniekýra snímačem indikujícím pouze vychýlení systému z rovnovážné polohy, z tzv. Helmholtzovy cívky, umístěné vně systému tak, aby osa cívky, tj. směr magnetického pole cívky, byl rovnoběžný s měřenou složkou intenzity magnetického pole Země a z elektronického obvodu, který obsahuje integrátor a převodník napětí na proud. Podstatou vynálezu je, že výstup (1) optoelektronického snímače (B) je připojen na vstup (2) integrátoru (C), jehož výstup (3) je připojen na vstup (4, převodníku (D) napětí na proud, který svým výstupem (5) je přípoje na vstup (6) Helmholtzovy kompenzační cívky ^E). Výstup (3) integrátoru (C) je zároveň výstupním signálem celého systému.The auto-compensating magnetic scales have application in the field of geophysical exploration in finding geomagnetic irregularities in exploration of ore and ore and localization of ferromagnetic bearings objects under the ground. The purpose of the invention is a replacement for mechanical balance compensation by electromagnetic field compensation it is controlled by an electronic circuit. Self-compensating magnetic scales consist of a system of compensating weights, in which the scale is increased by the optoelectricin sensor indicating only the deflection system from the equilibrium position, from the so-called Helmholtz coils located outside the system the coil axis, ie the magnetic field direction coil was parallel to the measured intensity component Earth's magnetic field and electronic the circuit that contains the integrator and a voltage to current converter. The essence of the invention is that the optoelectronic output (1) sensor (B) is connected to input (2) integrator (C) whose output (3) is connected to input (4, voltage converter) to the current that its output (5) is the connection to input (6) Helmholtz compensation coils ^ E). Integrator Output (3) it is also the output signal of the whole system.

Description

(54) Autokompenzační magnetické váhy(54) Self-compensating magnetic scales

Autokompenzační magnetická váhy mají uplatnění v oblasti geofyzikálního průzkumu při vyhledávání geomagnetických nepravidelností při průzkumu rudných a nerudných ložisek a při lokalizaci ferromagnetických předmětů pod povrchem terénu. Účelem vynálezu je náhrada mechanické kompenzace vah kompenzací elektromagnetickým polem, jež je řízeno elektronickým obvodem.The self-compensating magnetic scales are used in the field of geophysical exploration in the search for geomagnetic irregularities in the exploration of ore and non-ore deposits and in locating ferromagnetic objects below the ground surface. The purpose of the invention is to replace the mechanical compensation of weights by compensation with an electromagnetic field which is controlled by an electronic circuit.

Autokompenzační magnetické váhy sestávají ze systému kompenzačních vah, u kterých je stupnice nahrsžens optoelekti-oniekýra snímačem indikujícím pouze vychýlení systému z rovnovážné polohy, z tzv. Helmholtzovy cívky, umístěné vně systému tak, aby osa cívky, tj. směr magnetického pole cívky, byl rovnoběžný s měřenou složkou intenzity magnetického pole Země a z elektronického obvodu, který obsahuje integrátor a převodník napětí na proud. Podstatou vynálezu je, že výstup (1) optoelektronického snímače (B) je připojen na vstup (2) integrátoru (C), jehož výstup (3) je připojen na vstup (4, převodníku (D) napětí na proud, který svým výstupem (5) je přípoje na vstup (6) Helmholtzovy kompenzační cívky ^E). Výstup (3) integrátoru (C) je zároveň výstupním signálem celého systému.The self-compensating magnetic scales consist of a system of compensating weights, in which the scale is scaled up by an optoelectronic sensor indicating only the deflection of the system from the equilibrium position, the so-called Helmholtz coil located outside the system so that the coil axis with a measured component of the Earth's magnetic field strength and an electronic circuit that includes an integrator and a voltage to current converter. According to the invention, the output (1) of the optoelectronic sensor (B) is connected to the input (2) of the integrator (C), whose output (3) is connected to the input (4) of the voltage to current converter. 5) is the connection to the input (6) of the Helmholtz compensation coil ^ E). The output (3) of the integrator (C) is also the output signal of the whole system.

Vynález ce týká autokompenzačních magnetických vah, uživených v geofyzikálním průzkumu při zjištování změn vertikální či horizontální složky intenzity magnetického pele, u kterých je kompenzace magnetickéhe mementu převáděna pelem tzv. Helmheltzevy cívky, napájené vhodně zepejeným elektronickým ebvedem.The present invention relates to self-compensating magnetic scales utilized in geophysical exploration to detect changes in the vertical or horizontal component of magnetic field intensity, in which the compensation of the magnetic mement is transferred by a so-called Helmheltzev coil, fed by a suitably open electronic circuit.

f? dosud se kompenzace magnetickéhe mementu u těchte vah převádí buď mechanickým přibližováním a vzdalováním kompenzačního magnetu, nebe změnou terze vlákna závěsného systému. Tato ruční kompenzace mechanický· způsobem a individuální cejchování stupnice v celém rozsahu značně znesnadňují měření a komplikují konstrukci i cejchování přístroje.F? until now, the compensation of the magnetic mement for these weights is converted either by mechanical approaching and moving the compensation magnet, or by changing the tensile strength of the suspension system. This manual mechanical compensation and full scale calibration make measurement significantly difficult and complicate the design and calibration of the instrument.

Uvedené nedostatky odstraňují autokompenzační magnetické váhy pedle vynálezu, které sestávají ze systému kompenzačních magnetických vah, u kterých je stupnice nahrazena optoelektronickým snímačem, Indikujícím vychýlení systému vah z rovnovážné pelehy, z tzv. Helmholtzovy kompenzační cívky a elektronického obvodu, který obsahuje integrátor a převodník napětí na preud. Helmheltzeva cívka je umístěna vně systému vah tak, aby esa cívky, tj. směr magnetickéhe pele cívky, byla rovnoběžná β měřenou složkou intenzity magnetického pele Země. Podstatou vynálezu je, že výstup z optoelektronického snímače je připojen na vstup integrátoru, jehož výstup je připojen na vstup převodníku napětí na preud, který svým výstupem je připojen na vstup Helmholtzovy kompenzační cívky. Výstup integrátoru je zároveň výstupním signálem celého systému.These drawbacks overcome the self-compensating magnetic scales of the present invention, which consist of a compensating magnetic weighing system in which the scale is replaced by an optoelectronic sensor indicating the deflection of the weighing system from an equilibrium pile, a so-called Helmholtz compensation coil and an electronic circuit containing an integrator and voltage converter. preud. The Helmheltzeva coil is located outside the balance system so that the coil aces, ie the direction of the coil's magnetic poles, are parallel to the β measured component of the Earth's magnetic poles. The essence of the invention is that the output of the optoelectronic sensor is connected to the input of the integrator, the output of which is connected to the input of the voltage converter to preud, whose output is connected to the input of the Helmholtz compensation coil. The integrator output is also the output signal of the whole system.

Použitím Helmholtzovy cívky, optoelektronického snímače, integrátoru a převodníku napětí na preud se docílí automatického kompenzování magnetických vah. Tím, že kompenzace magnetického mementu systému vah není prováděna pohybem kompenzačního magnetu či změnou terze závěsného systému, ale elektrickým proudem řízeným pomocí elektronického obvodu, se docílí jednak zjednodušení konstrukce vah a zrychlení měření a jednak umožní dalSi automatizaci měření.By using the Helmholtz coil, optoelectronic sensor, integrator and pre-voltage converter, automatic compensation of magnetic weights is achieved. By compensating the magnetic mement of the weighing system not by moving the compensating magnet or by changing the terrain of the suspension system, but by an electric current controlled by an electronic circuit, it simplifies the design of the weighing and accelerates the measurement and enables further measurement automation.

Na připojeném výkrese je znázorněno zepojení autokompenzačních magnetických vah podle vynálezu.The attached drawing shows the connection of the self-compensating magnetic scales according to the invention.

Autokompenzační magnetické váhy podle vynálezu se skládají z klasického systému magnetických vah A, u kterých je stupnice nahrazena optoelektronickým snímačem B, na jehož výstupu 1 je v rovnovážném stavu, tj. při rovnováze magnetických momentů měřeného pole a pole Helmholtzovy cívky g, nulový elektrický signál. Při změně magnetického pole, např. přemístěním přístroje na dalěí bod profilu, se vychýlí světelný terč na cloně optoelektronického snímače B, čímž se na jeho výstupu 1 objeví elektrický signál, jehož polarita je určena polaritou změny, tj. zvětšením či zmenšením měřené složky magnetického pole. Signál z optoelektronického snímače B je veden na vstup 2. integrátoru C.The self-compensating magnetic scales according to the invention consist of a classical system of magnetic scales A, in which the scale is replaced by an optoelectronic sensor B, whose output 1 is in equilibrium, ie at equilibrium of magnetic moments of measured field and field Helmholtz coil zero. When changing the magnetic field, eg by moving the device to the next point of the profile, the light target on the aperture of the optoelectronic sensor B deflects, and at its output 1 an electric signal appears whose polarity is determined by the polarity of change. . The signal from optoelectronic sensor B is applied to input 2 of integrator C.

Napětí na výstupu g integrátoru G roste či klesá, v závislosti na polaritě změny magnetic kého pole do té doby, dokud magnetické mementy, vyvolané měřeným polem a Helmhsltzovou kompenzační cívkou g, napájenou proudem z převodníku D napětí na proud, nejsou v rovnováze, tj. dokud se světelný terč na cloně optoelektronického snímače g nevrátí do rovnovážné polohy. Napětí na výstupu 2 integrátoru C je výstupním signálem autokompenzačních vah a zároveň řídicím napětím přiváděným na vstup 4 převodníku D napětí na proud, který je svým výstupem £ připojen na vstup 6 Helmholtzovy kompenzační cívky E.The voltage at the output g of the integrator G increases or decreases, depending on the polarity of the change in the magnetic field until the magnetic fields induced by the measured field and the Helmhsltz compensation coil g supplied by the current from the voltage to current converter D are in equilibrium. until the light target on the diaphragm of the optoelectronic sensor g returns to the equilibrium position. The voltage at the output 2 of the integrator C is the output signal of the self-balancing weights and at the same time the control voltage applied to the input 4 of the voltage to voltage converter D, which is connected to input 6 of the Helmholtz compensation coil E.

Nejširší uplatnění autokompenzačních magnetických vah je v oblasti geofyzikálního průzkumu při vyhledávání geomagnetických nepravidelností při průzkumu rudných a nerudných ložisek a při lokalizaci ferromagnetických předmětů pod povrchem terénu.The widest application of self-compensating magnetic scales is in the area of geophysical exploration in search of geomagnetic irregularities in exploration of ore and non-ore deposits and in locating ferromagnetic objects under the terrain surface.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Self-compensating magnetic scales consisting of a system of compensating weights, in which the scale is replaced by an optoelectronic transducer indicating only deflection of the system from a so-called Helmholtz coil located outside the system so that the coil axis, ie coil magnetic field direction, is parallel to the measured component the magnetic field strength of the earth and from an electronic circuit comprising an integrator and a voltage to current converter, characterized in that the output (1) of the optoelectronic sensor (B) is connected to the input (2) of the integrator (C) the input (4) of the voltage to current converter (D), which by its output (5) is connected to the input (6) of the Helmholtz compensation coil (E), the output (3) of the integrator (C) being the output signal of the whole system.