DE1830603U - Vorrichtung zur messung erdmagnetischer daten auf schwankendem fundament. - Google Patents

Description

• Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 3895-A 4/2 Vorrichtung zur Messung erdmagnetischer Daten auf schwankendem Fundament Die vorliegende Neuerung befaßt sich mit einer Vorrichtung zur Messung erdmagnetischer Daten auf schwankendem Fundament. Solche Vorrichtungen sind an sich bekannt. Sie werden unter anderem zur Messung der Komponenten des erdmagnetischen Feldes auf See benutzt. Zu diesem Zweck werden sie häufig in Schleppbojen untergebracht.
• Eine bekannte, derartige Vorrichtung zur Messung der Totalintensität des Erdfeldes benutzt drei senkrecht zueinander ausgerichtete, aus mit Spulen umwickelten hochpermeablen Kernen bestehende Sonden. Eine dieser Sonden wird mit Hilfe der beiden anderen in bestimmter Weise zur Feldrichtung ausgerichtet und liefert ein die Totalintensität repräsentierendes elektrisches Signal. Zur Messung der Komponenten des Erdfeldes werden einzelne oder Kombinationen solcher Sonden verwendet. Derartige Vorrichtungen haben aber den Nachteil, daß sie lediglich zu groben Messungen geeignet sind, da ihre Empfindlichkeit für genauere Messungen nicht ausreicht.
• Man hat auch schon die bestimmte kernphysikalische magnetfeldabhängige Effekte ausnutzenden Kernmagnetometer zu solchen Messungen herangezogen. Hierbei ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß solche Magnetometer keine kontinuierliche Registrierung zulassen.
• Zur Beseitigung dieser Nachteile wird neuerungsgemäß eine Vorrichtung zur Messung erdmagnetischer Daten auf schwankendem Fundament vorgeschlagen, welche durch ein auf einer durch etwa kardanische Aufhängung stets horizontal gerichteten Plattform angeordnetes, an sich bekanntes Torsionmagnetometer mit einer Einrichtung zur Kompensation der durch die Änderungen der zu messenden Größe bewirkten Stellungsänderungen des Magnetsystems gekennzeichnet ist.
• Der Neuerungsgedanke sei an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Figur 1 zeigt ein eine Schleppboje ziehendes Schiff und Figur 2 das Magnetometer mit den Mitteln zur Kompensation und Registrierung der zu messenden Feldstärke, hier der Vertikalkomponente des Erdfeldes.
• In der Figur 1 ist mit 1 ein Schiff bezeichnet, das eine durch das Seil 2 mit ihm verbundene Boje schleppt. Das Seil 2 ist mit elektrischen Leitungen versehen, die die Stromversorgung und Steuerung der in der Boje untergebrachten Apparatur vom Schiff aus gewährleisten. In der Boje ist die in Figur 2 schematisch dargestellte Vorrichtung angeordnet.
• In der Figur 2 ist mit 4 ein kleiner, an Torsionsfäden 5, 6 aufgehängter Magnet bezeichnet. Die Torsionsfäden 5,6 bestehen aus unterschiedlichem Material, wodurch eine gewisse Temperaturkompensation erreicht wird, und sind in den Torsionsköpfen 7, 8 eingespannt. Mit 9, 10 sind die beiden Teile einer Helmholtzspule bezeichnet, die von einer an dem veränderlichen Widerstand 12 abgegriffenen Gleichspannung gespeist werden. 11 stellt einen Gleichrichter und 13 den Arbeitswiderstand dar. 14,15 bezeichnen zwei dicht nebeneinanderliegende lichtelektrische Elemente, die in einer Differenzschaltung angeordnet sind. Die Differenzspannung wird über einen Verstärker 16, einem den Widerstand 12 verstellenden Servomotor 17 zugeführt.
• Das Torsionsmagnetometer mit der Helmholtzspule ist derart ausgerichtet, daß die zu messende Feldkomponente in die Richtung der Spulenachse weist. Auf die beiden Fotoelemente 14, 15 ist eine Lichtmarke abgebildet. Der Abbildungsstrahlengang, der mit 18 angedeutet ist, ist über eine mit dem Magnet 4 verbundene spiegelnde Fläche 19 geführt. Die Fotoelemente und der Abbildungsstrahlengang sind so justiert, daß, wenn die zu messende Feldkomponente 0 ist, beide Fotoelemente gleich stark beleuchtet werden, d. h. die Differenzspannung ebenfalls 0 ist.
• Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende : Wird der Mangnet 4 durch ein magnetisches Feld verdreht, so werden die fotoelektrischen Elemente verschieden stark beleuchtet und daher eine Differenzspannung erzeugen, die nach Verstärkung den Servomotor 17 solange verstellt, bis das durch die Helmholtzspule erzeugte magnetische Feld die zu messende Feldkomponente gerade kompensiert. Die hierzu erforderliche Stromstärke wird aus dem Spannungsabfall an dem Widerstand 13 bestimmt. Zu diesem Zweck wird dieser Spannungsabfall in einem mit 20 angedeuteten Registriergerät registriert.
• Der Neuerungsgedanke ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es ist z. B. nicht erforderlich, daß das zu messende Feld kompensiert wird. Es wäre auch denkbar, den Servomotor zur Verstellung der Torsionsköpfe 7, 8 heranzuziehen und die Verdrehungen des Motors, welche ein Maß für die zu messende Feldstärke sind, zu registrieren.
• Ferner ist es möglich, das Magnetometer verschwenkbar anzuordnen, so daß mit demselben Gerät mehrere Komponenten des Erdfeldes gemessen werden können. Natürlich muß diese Verstellung von einem den Beobachtern zugänglichen Raum gesteuert werden.
• Weiterhin kann es zweckmäßig sein, neben oder an Stelle des Registriergerätes ein Anzeigegerät vorzusehen, welches sich selbstverständlich ebenfalls in einem den Beobachtern zugänglichen Raum befinden muß.
• Schließlich kann das Magnetometer auch noch mit einer Einrichtung zur Dämpfung der Bewegungen des Magnetsystems ausgerüstet sein.
• Schutzansprüche :

Claims (2)

1. Schutzansprüche 1) Vorrichtung zur Messung erdmagnetischer Daten auf schwankendem Fundament, gekennzeichnet durch ein auf einer etwa durch kardanische Aufhängung stets horizontal gerichteten Plattform angeordnetes, an sich bekanntes Torsionemagnetometer mit einer Einrichtung zur Kompensation der durch die Änderungen der zu messenden Größe bewirkten Stellungsänderungen des Magnetsystems.
2. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zu Kompensation der Stellungsänderungen des Magnetsystesm aus einer von einer von der Stellung des Magnetsystems gesteuerten Gleichspannung gespeisten Helmholtzspule besteht.