NO151176B

NO151176B - Lawn mower with motorized knife.

Info

Publication number: NO151176B
Application number: NO813133A
Authority: NO
Inventors: Ivan Andersson
Original assignee: Ivan Andersson
Priority date: 1980-09-24
Filing date: 1981-09-15
Publication date: 1984-11-19
Also published as: SE426284B; SE8009187L; EP0060853A1; BE890489A; WO1982000939A1; NO151176C; NO813133L

Description

Fremgangsmåte og innretning for måling av svake magnetiske felter, Method and device for measuring weak magnetic fields,

særlig jordmagnetiske felter, ved kjerneinduksjon. especially earth magnetic fields, by core induction.

Oppfinnelsen angår forbedringer ved The invention relates to improvements in

fremgangsmåter og innretninger for måling av styrken av svake magnetiske felter methods and devices for measuring the strength of weak magnetic fields

(under ca. 10 gauss), spesielt jordmagnetiske felter (og disses variasjoner) ved (below approx. 10 gauss), especially earth magnetic fields (and their variations) at

hjelp av kjerneinduksjon av den i hovedpatentet angitte art. Ifølge dette gjøres det using nuclear induction of the kind specified in the main patent. According to this it is done

bruk av en flytende »prøve» som inneholder, oppløst i et oppløsningsmiddel, atomkjerner som har et kinetisk moment (eller use of a liquid "sample" containing, dissolved in a solvent, atomic nuclei that have a kinetic moment (or

spinn) og et magnetisk moment som er forskjellig fra null, et paramagnetisk stoff spin) and a non-zero magnetic moment, a paramagnetic substance

som har hyperfin struktur og som — når which has hyperfine structure and which — when

en elektronisk resonanslinje av dette stoff an electronic resonance line of this substance

mettes ved hjelp av et elektromagnetisk is saturated using an electromagnetic

felt — frembringer den såkalte Overhauser-Abragam-effekt. field — produces the so-called Overhauser-Abragam effect.

Oppfinnelsens formål er i første rekke The purpose of the invention is in the first place

. å øke såvel hurtigheten, dvs. gjentagelsesfrekvensen av målingene av magnetiske . to increase both the speed, i.e. the repetition frequency of the measurements of magnetic

felters styrke, som også følsomheten og fields' strength, as well as the sensitivity and

nøyaktigheten av slike målinger. the accuracy of such measurements.

Hovedpatentet angår en fremgangsmåte og en innretning for måling av styrken av svake magnetiske felter (på under The main patent concerns a method and a device for measuring the strength of weak magnetic fields (on below

ca. 10 gauss) under anvendelse av en «ma-terialprøve» som inneholder atomkjerner about. 10 gauss) using a "material sample" containing atomic nuclei

med magnetisk og kinetisk moment som er with magnetic and kinetic moment that is

forskjellige fra null, ved hjelp av kjerneinduksjon — dvs. ved å påtrykke et magnetisk hjelpefelt som forløper praktisk talt different from zero, by means of core induction — i.e. by applying an auxiliary magnetic field which proceeds practically

vinkelrett på det magnetfelt som skal må- perpendicular to the magnetic field to be

les, slik at de magnetiske momenter av atomkjernene i «prøven» orienteres i retningen av resultantmagnetfeltet (av hjelpefeltet og av feltet som skal måles), hvoretter man plutselig undertrykker hjelpef eltet, slik at de nevnte atomkjerners magnetiske momenter kan utføre en fri presesjonsbevegelse omkring magnetfeltet, som skal måles, med en frekvens — såkalt Larmorfrekvens — som er nøyaktig proporsjonal ved dette magnetfelts styrke; ved måling av frekvensen av den elektromotoriske kraft som utvikles (i en spole som omgir den nevnte «prøve» og hvis akse for-løper vinkelrett på feltet som skal måles) ved hjelp av feltet som roterer (med Larmorfrekvens), og som er tilknyttet til den nevnte presesjon av det magnetiske moment, kan man finne ut styrken av magnetfeltet som skal måles (den nevnte spole tjener dessuten generelt, ved hjelp av en passende kommuteringsinnretning, til å fremkalle hjelpef eltet), når spolen mates ved en likerettet strøm; read, so that the magnetic moments of the atomic nuclei in the "sample" are oriented in the direction of the resultant magnetic field (of the auxiliary field and of the field to be measured), after which the auxiliary field is suddenly suppressed, so that the magnetic moments of the aforementioned atomic nuclei can carry out a free precession movement around the magnetic field , to be measured, with a frequency — the so-called Larmor frequency — which is exactly proportional to the strength of this magnetic field; by measuring the frequency of the electromotive force that develops (in a coil that surrounds the aforementioned "sample" and whose axis runs perpendicular to the field to be measured) by means of the field that rotates (with Larmor frequency), and which is connected to the said precession of the magnetic moment, one can find out the strength of the magnetic field to be measured (the said coil also generally serves, by means of a suitable commutation device, to induce the auxiliary field), when the coil is fed by a rectified current;

I hovedpatentet besto, for det ene, «prøven» av et oppløsningsmiddel, som hadde atomkjerner med magnetisk og kinetisk moment forskjellige fra null, i hvilket oppløsningsmiddel det var løst opp et paramagnetisk stoff (f.eks. kalium-nitrosodisulfonat) av hyperfin struktur som var i stand til å fremkalle Overhauser-Abragam-effekten, og som ble utsatt for et radio-elektrisk felt av elektronisk resonansfrekvens, for å mette en av de elektroniske resonanslinjer hos stoffet som har en hyperfin struktur, — In the main patent, on the one hand, the "sample" consisted of a solvent, which had atomic nuclei with magnetic and kinetic moment different from zero, in which solvent there was dissolved a paramagnetic substance (e.g. potassium nitrosodisulphonate) of hyperfine structure which was able to induce the Overhauser-Abragam effect, and which was exposed to a radio-electric field of electronic resonance frequency, to saturate one of the electronic resonance lines of the substance having a hyperfine structure, —

og for det annet hadde det magnetiske hjelpef elt en størrelsesorden så lite over styrken av det magnetfelt som skulle måles (eksempelvis var hjelpefeltets styrke ca. 5 ganger større enn styrken av feltet som skulle måles, mens man før — hvor det ikke ble anvendt noe tilsatt paramagnetisk stoff — benyttet et hjelpef elt hvis styrke var hundre eller flere hundre ganger større enn styrken av feltet som skulle måles). and secondly, the auxiliary magnetic field had an order of magnitude so little above the strength of the magnetic field to be measured (for example, the strength of the auxiliary field was approx. 5 times greater than the strength of the field to be measured, whereas before — where nothing added was used paramagnetic substance — used an auxiliary field whose strength was a hundred or several hundred times greater than the strength of the field to be measured).

Fremgangsmåten og innretningen iføl-ge hovedpatentet er i hovedsaken karakterisert derved, at man, istedet som før å la påtrykningen av hjelpemagnetfeltet vare i minst 2 sekunder, bare foretar denne på-trykning meget kortvarig, nemlig i varig-hetsordenen av Larmorperioden (dvs. det resiproke av Larmorfrekvensen), nemlig en 0,5/1000 sekund i jordfeltet, helst i et tidsrom som er bare såvidt over en fjerdedel av denne periode, når det anvendes hydro-genkjerner (protoner). The method and device according to the main patent is mainly characterized by the fact that, instead of allowing the application of the auxiliary magnetic field to last for at least 2 seconds, as before, this application is only carried out for a very short time, namely in the order of duration of the Larmor period (i.e. the reciprocal of the Larmor frequency), namely a 0.5/1000 second in the earth's field, preferably in a period of time that is just over a quarter of this period, when hydrogen nuclei (protons) are used.

Ved å forkorte hjelpefeltets påtryk-ninesperiode til bare en brøkdel av et tu-sendels sekund (altså ikke av størrelses-ordenen 1 sekund) oppnådde man ifølge hovedpatentet å nedsette varigheten av hver enkeltmåling av det magnetiske felt. altså å øke gjenta<g>elsesfrekvens av disse måleoperasioner, til nesten den dobbelte (perioden for fri presesjon, i hvilken man bestemte presesjonsfrekvensen, var i de tidligere fremgangsmåter av størrelsesordenen 2—3 sekunder). By shortening the application period of the auxiliary field to only a fraction of a thousandth of a second (ie not of the order of 1 second), according to the main patent, it was achieved to reduce the duration of each individual measurement of the magnetic field. that is, to increase the repetition frequency of these measuring operations, to almost double (the period of free precession, in which the precession frequency was determined, was in the previous methods of the order of 2-3 seconds).

Forøvrig er det å bemerke at i hovedpatentet ble frekvensen av den fri presesjon målt ved hjelp av en frekvensmåler, som innbefattet anordninger som frem-bragte et rektangulært signal, hvis varighet var lik et forut bestemt, helt antall av Larmorperioder, og en telleinnretning som var innrettet for telling av urverkspulser (som levertes med konstant gjentagelses-frekvens) under varigheten av et signal, og antallet av disse pulser er omvendt proporsjonal med styrken av det magnetiske felt som skal måles. Incidentally, it should be noted that in the main patent the frequency of the free precession was measured using a frequency meter, which included devices that produced a rectangular signal, the duration of which was equal to a predetermined, whole number of Larmor periods, and a counting device that was arranged for counting clockwork pulses (which are delivered at a constant repetition rate) during the duration of a signal, and the number of these pulses is inversely proportional to the strength of the magnetic field to be measured.

Ennvidere beskriver hovedpatentet en helt elektronisk utførelsesform av kommu-teringsinnretningen, som forbandt spolen som omgir «prøven», avvekslende med en generator som leverer likestrøm for frem-bringelse av hjelpef eltet og med den til frekvensmåleren knyttede forsterker, for å bestemme den fri presesjonsfrekvens, altså en ultrahurtig virkende kommuteringsanordning, som øket gjentagelsesfrekvensen av målingene. Furthermore, the main patent describes a completely electronic embodiment of the commutation device, which connected the coil surrounding the "sample", alternately with a generator that supplies direct current to produce the auxiliary field and with the amplifier linked to the frequency meter, to determine the free precession frequency, i.e. an ultra-fast acting commutation device, which increased the repetition frequency of the measurements.

Den foreliggende oppfinnelse skaffer en ytterligere økning av gjentagelsesfrekvensen av måleoperasj onene derved at perioden for fri presesjon nedsettes, spesielt tidsintervallet som atskiller avslutningen av den periode i hvilken den fri presesjons frekvens bestemmes og begynnelsen av den periode i hvilken hjelpef eltet påtrykkes for den følgende måling av magnetfeltet. Inntil nå har det vært nødvendig å avvente at de magnetiske momenter ved fri presesjon under innflytelsen av denne presesjons utdøen, kom praktisk talt i linje med magnetfeltet, som skal måles, før hjelpefeltet ble påtrykket, hvis man skulle være sikker på at det ble utviklet (i spolen som omgir «prøven») en tilstrekkelig sterk elektromotorisk kraft, ved den fri presesjon av magnetiske momenter av atomkjernene ved magnetisk moment og kinetisk moment forskjellige fra null, for amplituden av denne elektromotoriske kraft var — hvis i hjelpefeltets påtrykkingsøyeblikk de magnetiske momenter ennå ikke hadde hatt tid til atter å komme i linje med feltet som skal måles — avhengig av disse momenters posisjon på presesjonskonusen, så amplituden kunne variere opp til den dobbelte, hvilket er utilstrekkelig hvis det skal oppnås en nøyaktig og følsom måling. Man var derfor nødt til å vente i flere sekunder (f.eks. 2—3 sekunder) før hjelpefeltet ble påtrykket på nytt. Selv med de forbedringer som hovedpatentet skaffet, krevet derfor hver enkelt måling en varighet på 2—3 sekunder, til tross for at varigheten av selve påtrykkingen av hjelpefeltet var blitt nedsatt til ca. 1 millisekund. The present invention provides a further increase in the repetition frequency of the measurement operations by reducing the period of free precession, in particular the time interval which separates the end of the period in which the frequency of free precession is determined and the beginning of the period in which the auxiliary field is applied for the following measurement of the magnetic field. Until now, it has been necessary to wait for the magnetic moments of free precession under the influence of this precessional extinction to come practically in line with the magnetic field, which must be measured, before the auxiliary field was applied, if one were to be sure that it was developed ( in the coil surrounding the "sample") a sufficiently strong electromotive force, by the free precession of magnetic moments of the atomic nuclei at magnetic moment and kinetic moment different from zero, for the amplitude of this electromotive force was — if at the moment of application of the auxiliary field the magnetic moments were not yet had had time to align again with the field to be measured — depending on the position of these moments on the precession cone, so the amplitude could vary up to the double, which is insufficient if an accurate and sensitive measurement is to be achieved. One therefore had to wait for several seconds (e.g. 2-3 seconds) before the help field was pressed again. Even with the improvements provided by the main patent, each individual measurement therefore required a duration of 2-3 seconds, despite the fact that the duration of the actual application of the auxiliary field had been reduced to approx. 1 millisecond.

Den foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte består i hovedsaken deri at man systematisk begynner påtrykkingen av hjelpemagnetf eltet ved hver måleoperasjon av magnetfeltet, etter at frekvensen av den forutgående måleoperasjons presesjonssignal er blitt bestemt, når de magnetiske momenter av atomkjernene hos «prø-ven» — hvis magnetiske og kinetiske momenter er forskjellige fra null — før de atter er kommet i linje med magnetfeltet som skal måles, inntar en nøye bestemt og konstant stilling på preses jonskonusen, dvs. ved en viss fasevinkel av den elektromotoriske kraft som induseres ved prese-sjonen av disse magnetiske momenter, hvilken stilling og vinkel svarer praktisk talt til den maksimale amplitude av presesjonssignalet. The method of the present invention essentially consists in systematically starting the application of the auxiliary magnetic field at each measurement operation of the magnetic field, after the frequency of the precession signal of the previous measurement operation has been determined, when the magnetic moments of the atomic nuclei of the "sample" — whose magnetic and kinetic moments are different from zero — before they have come back into line with the magnetic field to be measured, occupy a carefully determined and constant position on the precession ion cone, i.e. at a certain phase angle of the electromotive force induced by the precession of these magnetic moments, which position and angle correspond practically to the maximum amplitude of the precession signal.

Innretningen i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den innbefatter anordninger for å utlede rektangulære signaler hvis varighet er lik et forut valgte hele Larmorperioder, som fremkommer i frekvensmåleren, en puls som er synkron med en av signalets fronter (den forreste eller fortrinnsvis den bakre), altså opptrer ved begynnelsen eller fortrinnsvis ved slutten av dette signal, anordninger som forsinker denne puls med en konstant men regulerbar forsinkelse (som eventuelt er kortvarigere enn en Larmorperiode), samt anordninger som, ved hjelp av den forsinkede puls, kopler ut likestrømmen som frembringer et hjelpemagnetf elt i spolen som omgir «prøven». The device according to the invention is characterized by the fact that it includes devices for deriving rectangular signals whose duration is equal to a preselected full Larmor period, which appears in the frequency meter, a pulse that is synchronous with one of the fronts of the signal (the front or preferably the back) , i.e. at the beginning or preferably at the end of this signal, devices appear which delay this pulse with a constant but adjustable delay (which is possibly shorter than a Larmor period), as well as devices which, with the help of the delayed pulse, disconnect the direct current which produces an auxiliary magnetic field in the coil surrounding the "sample".

Mere spesielt kan innretningen innbe-fatte en differensierende strømkrets som ved slutten av det nevnte rektangulære signal utleder en puls, samt en forsinkende strømkrets, fortrinnsvis av monostabil mul-tivibratortype, som forsinker den nevnte puls med en konstant, men regulerbar verdi, hvilken forsinkede puls tilføres til den ovennevnte kommuteringsanordning, for å forbinde den nevnte spole med likestrøms-generatoren. More particularly, the device can include a differentiating current circuit which, at the end of the aforementioned rectangular signal, derives a pulse, as well as a delaying current circuit, preferably of the monostable multivibrator type, which delays the said pulse by a constant but adjustable value, which delayed pulse is supplied to the above commutation device, to connect the said coil with the direct current generator.

Oppfinnelsen omfatter også anvendelse i magnetmetere som er beregnet på å måle jordmagnetiske felter og disses variasjoner, f.eks. for malmletingsformål. The invention also includes application in magnetometers which are intended to measure earth's magnetic fields and their variations, e.g. for ore exploration purposes.

På tegningene viser fig. 1 skjematisk en innretning i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser en foretrukken utførelse av anordningene i frekvensmåleren, for ut-ledning av det rektangulære signal, og pulsen styrer kommuteringsanordningen; disse deler befinner seg innenfor det rektangel som er vist med strekede linjer i fig. 1. Fig. 3 viser formene av bølger og pulser som benyttes i de forskjellige enheter i fig. 1 og 2. Fig. 4, 5 og 6 viser former av bølger og pulser som benyttes hvis man: — i en innretning i henhold til hovedpatentet lar de magnetiske momenter få komme i linje med feltet, som skal måles, før begynnelsen av hver ny måleoperasjon (fig. 4), — i en innretning i henhold til hovedpatentet ikke avventer at de magnetiske momenter får komme i linje med feltet som skal måles, men påbegynner den nye måleoperasjon når de magnetiske momenter befinner seg i en vilkårlig posisjon på presesjonskonusen (fig. 5), — hvis man anvender forbedringene i henhold til den foreliggende oppfinnelse, dvs. ikke avventer at de magnetiske momenter kommer i linje med feltet som skal måles, men begynner hver ny måleopera- In the drawings, fig. 1 schematically shows a device according to the invention. Fig. 2 shows a preferred embodiment of the devices in the frequency meter, for outputting the rectangular signal, and the pulse controls the commutation device; these parts are located within the rectangle shown with dashed lines in fig. 1. Fig. 3 shows the forms of waves and pulses used in the various units in fig. 1 and 2. Figs. 4, 5 and 6 show forms of waves and pulses that are used if: - in a device according to the main patent, the magnetic moments are allowed to come into line with the field, which is to be measured, before the beginning of each new measurement operation (fig. 4), — in a device according to the main patent does not wait for the magnetic moments to come into line with the field to be measured, but begins the new measurement operation when the magnetic moments are in an arbitrary position on the precession cone (fig. . 5), — if one applies the improvements according to the present invention, i.e. does not wait for the magnetic moments to come into line with the field to be measured, but begins each new measurement opera-

sjon når de magnetiske momenter befinner seg i en forut bestemt, alltid den samme, posisjon på presesjonskonusen (fig. 6). tion when the magnetic moments are in a predetermined, always the same, position on the precession cone (fig. 6).

Fig. 1 viser, i form av et blokkskjema, et magnetometer med kjerneinduksjon i henhold til hovedpatentet, i hvilket forbedringene i henhold til nærværende tilleggs-patent kan anvendes. Fig. 1 shows, in the form of a block diagram, a magnetometer with core induction according to the main patent, in which the improvements according to the present supplementary patent can be used.

Anordningen innbefatter en beholder 1 som inneholder en prøve eller oppløsning The device includes a container 1 which contains a sample or solution

2, som består av et oppløsningsmiddel (spesielt vann) som inneholder atomkjerner (spesielt protoner) med magnetisk moment og kinetisk moment som er forskjellige fra null, samt et paramagnetisk stoff som har hyperfin struktur av den fikserte eller bundne type som frembyr en atskil-lelse (mellom energinivåer) forskjellig fra null i det magnetiske felt på null (spesielt kalium-nitrosodisulfonat i en konsentra-sjon av 1/1000 mol-gram pr. liter); videre en spole 3 som består av et meget lavt antall vindinger (f.eks. en eller to vindinger) som stikker inn i «prøven» 2, hvilken spole tilføres høyfrekvent spenning ved en frekvens som svarer til den elektroniske resonansfrekvens av det paramagnetiske stoff i feltet som skal måles (spesielt ca. 55 MHz når det benyttes en vandig oppløsning av kaliumnitrosodisulfonat plassert i det jordmagnetiske felt), fra en høyfrekvensgene-rator 4, som arbeider ved den nevnte høy-frekvens (spesielt 55 MHz), en varierbar kondensator 5 som tjener til å regulere re-sonanskretsens 3,5 frekvens til overens-stemmelse med den nevnte elektroniske høye resonansfrekvens; — og videre en spole 6 med et stort antall vindinger (f.eks. tusen vindinger) som omgir beholderen 1 og er plassert slik at dens akse står vinkelrett på spolens 3 akse og på retningen av magnetfeltet som skal måles; — samt en kommuteringsanordning ved hvis hjelp en koaksialkabel 8, som er forbundet med spolens 6 klemmer, kan forbindes avvekslende med en ledning 9, som mates fra en likestrømsgenerator 10 (som da ved hjelp av spolen kan frembringe hjelpef eltet praktisk talt vinkelrett på retningen av magnetfeltet som skal måles), og med en koaksialkabel 11, som kan til-føre . en for-forsterker 12 den elektromotoriske kraft med den kjerneresonansfre-kvens (eller Larmorfrekvens, som er nøy-aktig proporsjonal med styrken av magnetfeltet som skal måles) som fremkalles i spolen 6 ved den fri presesjon av de nevnte atomkjerner etter plutselig undertrykkelse av hjelpef eltet (med uttrykket «plutselig undertrykkelse» menes her en undertryk- 2, which consists of a solvent (especially water) containing atomic nuclei (especially protons) with non-zero magnetic moment and kinetic moment, and a paramagnetic substance having hyperfine structure of the fixed or bound type which produces a separation (between energy levels) different from zero in the magnetic field of zero (especially potassium nitrosodisulfonate at a concentration of 1/1000 mole-gram per liter); further, a coil 3 which consists of a very low number of turns (e.g. one or two turns) that sticks into the "sample" 2, which coil is supplied with high-frequency voltage at a frequency that corresponds to the electronic resonance frequency of the paramagnetic substance in the field to be measured (in particular about 55 MHz when using an aqueous solution of potassium nitrosodisulphonate placed in the earth's magnetic field), from a high-frequency generator 4, which works at the aforementioned high-frequency (in particular 55 MHz), a variable capacitor 5 which serves to regulate the resonance circuit's 3.5 frequency to match said electronic high resonance frequency; — and further a coil 6 with a large number of turns (e.g. a thousand turns) which surrounds the container 1 and is positioned so that its axis is perpendicular to the axis of the coil 3 and to the direction of the magnetic field to be measured; — as well as a commutation device by means of which a coaxial cable 8, which is connected to the terminals 6 of the coil, can be connected alternately with a wire 9, which is fed from a direct current generator 10 (which can then, with the help of the coil, produce the auxiliary field practically perpendicular to the direction of the magnetic field to be measured), and with a coaxial cable 11, which can supply . a pre-amplifier 12 the electromotive force with the nuclear resonance frequency (or Larmor frequency, which is exactly proportional to the strength of the magnetic field to be measured) which is induced in the coil 6 by the free precession of the aforementioned atomic nuclei after sudden suppression of the auxiliary field (with the expression "sudden suppression" is meant here a suppression

keise som finner sted i løpet av et tidsrom som er kortvarigere enn varigheten av Larmorperioden i feltet som skal måles, f.eks. ca. 0,5 millisekund for det tilfelle at man måler det jordmagnetiske felt ved å benytte protoner som atomkjerner); — samt en frekvensmåler 13, som gjennom en ledning 14 tilføres den i 12 for-sterkede elektromotoriske kraft, hvilken frekvensmåler er innrettet til å avlevere et rektangulært signal, et såkalt «for-telle-signal», hvis varighet er lik et forut bestemt, helt antall Larmorperioder (dette antall kan forøvrig være regulerbart i visse magnetometere som har flere forskjellige nøyaktighetstrinn, idet presisjonen tiltar med økning av det nevnte antall), samt en telleinnretning som kan telle antall av ur-pulser som sendes ut med en konstant frekvens fra et ur (som er inkorporert i tel-leren) under varigheten av det nevnte «for-tellesignal», idet antallet av tellede urpul-ser er proporsjonalt med varigheten av «for-tellesignalet», altså omvendt proporsjonal med Larmorfrekvensen og følgelig også med styrken av magnetfeltet som skal måles; — samt anordninger for programme-ring av kommutatoren 7. keise that takes place during a period of time that is shorter than the duration of the Larmor period in the field to be measured, e.g. about. 0.5 millisecond for the case that one measures the earth's magnetic field by using protons as atomic nuclei); — as well as a frequency meter 13, which through a line 14 is supplied to the electromotive force amplified in 12, which frequency meter is arranged to deliver a rectangular signal, a so-called "counting signal", whose duration is equal to a predetermined one, whole number of Larmor periods (by the way, this number can be adjustable in certain magnetometers that have several different levels of accuracy, as the precision increases with an increase in the mentioned number), as well as a counting device that can count the number of clock pulses that are sent out with a constant frequency from a clock (which is incorporated in the counter) during the duration of the aforementioned "counting signal", as the number of counted clock pulses is proportional to the duration of the "counting signal", i.e. inversely proportional to the Larmor frequency and consequently also to the strength of the magnetic field to be measured; — as well as devices for programming the commutator 7.

I de utførelsesformer som er beskrevet i hovedpatentet, ble kommutatorrnnretnin-gen styrt slik at i en forut bestemt tidsperiode (av størrelsesordenen millisekund) ble ledningen 9 satt i forbindelse med koaksialkabelen 8, og deretter, likeledes i en konstant tidsperiode, av størrelsesorde-nen 2—3 sekunder eller mere, ble koaksialkabelen 8 satt i forbindelse med koaksialkabelen 11; denne siste tidsperiode måtte være tilstrekkelig langvarig til at atomkjernenes magnetiske momenter atter fikk komme i linje med magnetfeltet som skulle måles. In the embodiments described in the main patent, the commutator direction was controlled so that for a predetermined time period (of the order of millisecond) the line 9 was connected to the coaxial cable 8, and then, likewise for a constant time period, of the order of 2 —3 seconds or more, the coaxial cable 8 was connected to the coaxial cable 11; this last period of time had to be sufficiently long for the atomic nuclei's magnetic moments to come back into line with the magnetic field to be measured.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse derimot, begynner man systematisk påtrykkingen av det magnetiske hjelpef elt (dvs. matingen av spolen 6 ved å forbinde den med generatoren 10), for hver måleoperasjon av magnetfeltet, etter at frekvensen av presesjonssignalet fra den forutgående måleoperasjon er blitt bestemt (ved hjelp av frekvensmåleren 13), når de magnetiske momenter av atomkjernene i væsken 2 inntar — og før enn de atter er kommet i linje med magnetfeltet som skal måles — en ganske bestemt og konstant posisjon på presesjonskonusen, dvs. ved en viss fasevinkel av den elektromotoriske kraft som er blitt indusert i spolen 6 ved de magnetiske momenters presesjon, hvilken posisjon resp. vinkel svarer praktisk talt til den maksimale amplitude av presesjonssignalet. According to the present invention, on the other hand, the application of the auxiliary magnetic field (ie the feeding of the coil 6 by connecting it to the generator 10) is systematically started for each measurement operation of the magnetic field, after the frequency of the precession signal from the previous measurement operation has been determined (using the frequency meter 13), when the magnetic moments of the atomic nuclei in the liquid 2 assume — and before they have again come into line with the magnetic field to be measured — a fairly definite and constant position on the precession cone, i.e. at a certain phase angle of the electromotive force that has been induced in the coil 6 by the precession of the magnetic moments, which position resp. angle practically corresponds to the maximum amplitude of the precession signal.

Innretningen (B) som benyttes i henhold til den foreliggende oppfinnelse, og av The device (B) which is used according to the present invention, and of

hvilken en foretrukken utførelsesform er which is a preferred embodiment

vist i detalj, på fig. 2, innbefatter anordninger 15, 16 som fra det rektangulære for-tellesignal a — hvis varighet er lik et forut bestemt antall av Larmorperioder — i frekvensmåleren 13 gir en puls b som er synkron med begynnelsen eller, fortrinnsvis, avslutningen av fortellesignalet a, anordninger 17 som forsinker pulsen b en kortvarig, konstant, men regulerbar stund, shown in detail, in fig. 2, includes devices 15, 16 which from the rectangular telling signal a — whose duration is equal to a predetermined number of Larmor periods — in the frequency meter 13 gives a pulse b which is synchronous with the beginning or, preferably, the end of the telling signal a, devices 17 which delays the pulse b for a short, constant but adjustable time,

(som kan være kortvarigere enn en Larmor-periode), samt anordninger 18, 19 ved hvis lijelp man ved å innvirke (ved hjelp av en puls g) på kommuteringsanordningen og den forsinkede puls c, den likestrøm som i spolen 6 frembringer hjelpemagnetfeltet. Ennvidere benyttes det med fordel anordninger 20 som styrer begynnelsen av arbeidet, dvs. av den første påtrykking av likestrøm, som ved hjelp av spolen 6 frembringer hjelpemagnetf eltet. (which may be shorter than a Larmor period), as well as devices 18, 19 by means of which, by influencing (by means of a pulse g) the commutation device and the delayed pulse c, the direct current which in the coil 6 produces the auxiliary magnetic field. Furthermore, devices 20 are advantageously used which control the beginning of the work, i.e. of the first application of direct current, which by means of the coil 6 produces the auxiliary magnetic field.

Spesielt kan innretningen B inneholde et separatortrinn 15 av katodefølger- eller emitterfølger emettodyn-typen, som om-danner signalet a til et signal / av helt bestemt polaritet, form og amplitude, samt en differensierende strømkrets 16 (f.eks. av kondensator- eller motstandstype) som ved slutten av det i separatoren 15 til / om-dannede signal a frembringer en puls b og en forsinkerkrets 17, fortrinnsvis av typen monostabil multivibrator eller univibrator, . som settes i gang for å gå fra dens første, stabile tilstand til den andre, instabile tilstand ved hjelp av en puls b fra differen-siatorkretsen 16 eller en puls d fra innretningen 20 ved igangsettingen av opera-sjonen, under påvirkning av en egnet styring, hvilken krets forblir i nevnte andre tilstand i et kort, konstant, men regulerbart tidsrom før den går tilbake til første tilstand, hvorved forsinkelseskretsen 17 skaffer herved et forsinket spenningstrinn eller puls c som — etter vending av polari-teten i en strømkrets 18 — blir som puls e ført til inngangskretsen i kommutatoren In particular, the device B may contain a separator stage 15 of the cathode-follower or emitter-follower emmetodyne type, which transforms the signal a into a signal / of completely determined polarity, shape and amplitude, as well as a differentiating current circuit 16 (e.g. of capacitor or resistance type) which at the end of the signal a converted to / in the separator 15 produces a pulse b and a delay circuit 17, preferably of the monostable multivibrator or univibrator type. which is set in motion to go from its first, stable state to the second, unstable state by means of a pulse b from the differentiator circuit 16 or a pulse d from the device 20 at the initiation of the operation, under the influence of a suitable control , which circuit remains in said second state for a short, constant, but adjustable period of time before returning to the first state, whereby the delay circuit 17 thereby provides a delayed voltage step or pulse c which — after reversing the polarity in a current circuit 18 — becomes as a pulse is fed to the input circuit in the commutator

19, som ved hjelp av pulsen — g — styrer 19, which by means of the pulse — g — controls

kommutatoren 7, slik at spolen 6 forbindes med generatoren 10. the commutator 7, so that the coil 6 is connected to the generator 10.

Fig. 2 viser, som eksempel, en utførel-sesform av innretningen B. Fig. 2 shows, as an example, an embodiment of the device B.

Det rektangulære for-telle-signal a, som f.eks. utgjøres av et negativt signal på -7 volt, hvis varighet er bestemt ved den ønskede varighet av tellingen av ur-pulsene, påvirker basisdelen 21 av en transistor 22 (f.eks. av typen SFT 228), som er montert på en emitterfølger (en monter-ing som er ekvivalent med monteringen av transistorer eller katodefølgere for trio-dene). Transistorens 22 kollektor 23 holdes på -12 volt, mens emitteren er forbundet med massen via en motstand 25 (på 820 ohm). Det fås på denne måte hos emitteren 24 et signal som etter å ha passert gjennom dioden 26, fordeles i strømkretsen 16 til kondensatoren 27 (på 0,22 mikrofarad) og motstanden 28 (også 1,2 kilo-ohm). The rectangular counting signal a, which e.g. is constituted by a negative signal of -7 volts, the duration of which is determined by the desired duration of the counting of the clock pulses, affects the base part 21 of a transistor 22 (e.g. of the type SFT 228), which is mounted on an emitter follower ( a mounting which is equivalent to the mounting of transistors or cathode followers for the triodes). The collector 23 of the transistor 22 is kept at -12 volts, while the emitter is connected to ground via a resistor 25 (of 820 ohms). In this way, a signal is obtained at the emitter 24 which, after passing through the diode 26, is distributed in the current circuit 16 to the capacitor 27 (of 0.22 microfarad) and the resistor 28 (also 1.2 kilo-ohm).

Den positive puls (b i fig. 1) som svarer til for-tellingssignalet a, innvirker på kol-lektoren 29 i en transistor 30 (som med transistoren 31 er montert som en monostabil mul ti vibrator eller uni-vibrator). Transistoren 30 (som f.eks. kan være av typen OC 170) er i sin blokkerte posisjon også i sin mettede stilling. Denne svingning bevirker blokkering av den tilsvar-ende transistor 31. I løpet av en forøvrig meget kortvarig periode, som kan være av størrelsesordenen brøkdeler av et millisekund — bestemt ved reguleringsverdien av den innstillbare motstand 32 (maksimal verdi 22 kilo-ohm) i serie med den faste motstand 33 (også på 22 kilo-ohm) samt verdien av den faste kondensator 34 (på 0,5 mikrofarad) — svinger transistoren 31 pånytt og kommer i mettet tilstand; sam-tidig går transistoren 30 tilbake til sin opp-rinnelige, dvs. blokkerte stilling. The positive pulse (b in Fig. 1) which corresponds to the narrative signal a, affects the collector 29 in a transistor 30 (which with the transistor 31 is mounted as a monostable multi-vibrator or uni-vibrator). The transistor 30 (which may for example be of the type OC 170) is in its blocked position also in its saturated position. This oscillation causes blocking of the corresponding transistor 31. During an otherwise very short period, which can be of the order of fractions of a millisecond — determined by the regulation value of the adjustable resistor 32 (maximum value 22 kilo-ohms) in series with the fixed resistor 33 (also of 22 kilo-ohms) and the value of the fixed capacitor 34 (of 0.5 microfarads) — the transistor 31 oscillates again and enters the saturated state; at the same time, the transistor 30 returns to its open, i.e. blocked, position.

Transistorens 30 kollektor 29 er forbundet med en -24 volts klemme via motstanden 28 (på 1,3 kilo-ohm), mens transistorens 31 kollektor er forbundet med klemmen -24 volt gjennom en motstand 35 (på 1 kilo-ohm). De to emittere 36 og 37 i transistorene 30 resp. 31 mates fra en transistor 38, hvis formål er å påskynne tran-sistorenes 30 og 31 nedsvingningshastighet. The collector 29 of the transistor 30 is connected to a -24 volt terminal via the resistor 28 (of 1.3 kilo-ohms), while the collector of the transistor 31 is connected to the -24 volt terminal through a resistor 35 (of 1 kilo-ohms). The two emitters 36 and 37 in the transistors 30 resp. 31 is fed from a transistor 38, the purpose of which is to accelerate the transistors 30 and 31's rate of oscillation.

Den monostabile multivibrator eller univibrator 17 avleverer et negativt, rektangulært signal (c i fig. 1) på mellom -24 og -18 volt, som innvirker på basisen 39 av en transistor 40 via en motstand 61 (på 10 kilo-ohm), og transistoren 40 bevirker at det av den monostabile multivibrator le-verte signal vendes om, så det dannes et positivt signal (signalet e i fig. 1). The monostable multivibrator or univibrator 17 delivers a negative, rectangular signal (c in Fig. 1) of between -24 and -18 volts, which acts on the base 39 of a transistor 40 via a resistor 61 (of 10 kilo-ohms), and the transistor 40 causes the signal delivered by the monostable multivibrator to be reversed, so that a positive signal is formed (signal e in Fig. 1).

Transistorens 40 kollektor 41 er forbundet med en -20 eller -24 volts klemme via to i serie anbragte motstander 42 og 43 (på resp. 2,2 og 2,7 kilo-ohm). Et rektangulært signal, på mellom -10 volt og 0 volt, er disponibelt ved 44, i forbindelses-punktet mellom motstandene 42 og 43 (dette er signalet e i fig. 1). The collector 41 of the transistor 40 is connected to a -20 or -24 volt clamp via two series-arranged resistors 42 and 43 (of 2.2 and 2.7 kilo-ohms, respectively). A rectangular signal, of between -10 volts and 0 volts, is available at 44, at the connection point between resistors 42 and 43 (this is signal e in Fig. 1).

Dette positive signal føres til inngan-gen til kommutatoren 19, spesielt for å styre starten av påtrykkingen av likespen-ningen som tilføres til hjelpefeltets spole 6. Det ved punktet 44 erholdte rektangulære signal kan nyttes til å utføre to funksjoner, derved at det til to, ikke viste, monostabile multivibratorer sendes: en positiv puls som svarer til begynnelsen av dette rektangulære signal, gjennom en kondensator 45 og en diode 46, til en første, monostabil multivibrator, som styrer et rele i kommuteringsanordningen 7, og en negativ puls, svarende til enden av det nevnte rektangulære signal, som gjennom kondensatoren 47 ledes til en annen monostabil multivibrator, som frembringer en puls g (fig. 1), som styrer pulsen av hjelpef eltet h (som omtales nærmere i forbindelse med fig. 3). This positive signal is fed to the input of the commutator 19, in particular to control the start of the application of the DC voltage which is supplied to the auxiliary field's coil 6. The rectangular signal obtained at point 44 can be used to perform two functions, whereby the , not shown, monostable multivibrators are sent: a positive pulse corresponding to the beginning of this rectangular signal, through a capacitor 45 and a diode 46, to a first monostable multivibrator, which controls a relay in the commutation device 7, and a negative pulse, corresponding to the end of the aforementioned rectangular signal, which through the capacitor 47 is led to another monostable multivibrator, which produces a pulse g (fig. 1), which controls the pulse of the auxiliary field h (which is discussed in more detail in connection with fig. 3).

Ennvidere er det anvendt en manuell anordning 20, som innbefatter en kondensator 48 (på 0,1 mikrofarad) hvis ene klemme er forbundet med basis 49 i transistoren 30, og hvis annen klemme, som normalt er forbundet med jord via en motstand 50, kan — ved at den manuelle bryter 51 anvendes — gis et potensial på -17 volt ved punktet 52, som via to like store motstander 53 (på 10 kilo-ohm) er forbundet for det ene med jord og for det annet med en -34 volts kontaktklemme. Når bryteren 51 sluttes, opptrer det en negativ puls d på basisen 49 av transistoren 30 som derved mettes og fremkaller den samme arbeids-cyklus, som i den automatiske arbeidsmåte, hvor det rektangulære signal a benyttes. Furthermore, a manual device 20 is used, which includes a capacitor 48 (of 0.1 microfarad) one terminal of which is connected to the base 49 of the transistor 30, and the other terminal of which, which is normally connected to ground via a resistor 50, can — by using the manual switch 51 — a potential of -17 volts is given at point 52, which via two equal sized resistors 53 (of 10 kilo-ohms) is connected on the one hand to earth and on the other to a -34 volt contact clamp. When the switch 51 is closed, a negative pulse d occurs on the base 49 of the transistor 30 which thereby saturates and induces the same duty cycle as in the automatic mode of operation, where the rectangular signal a is used.

Arbeidsmåten for innretningen i fig. 1 og 2 kan lettere forstås ut fra fig. 3, i hvilken siste det er vist noen av de anvendte signaler (polaritetene av signalene eller pulsene er generelt forskjellige i fig. 1 og 2 resp. i fig. 3). The working method for the device in fig. 1 and 2 can be more easily understood from fig. 3, in the latter of which some of the signals used are shown (the polarities of the signals or pulses are generally different in fig. 1 and 2 or in fig. 3).

Vekselspenningen av Larmor-frekvens som er disponibel ved utløpet fra for-for-sterkeren 12 er av den dempede type. Det er, som angitt i hovedpatentet, nødvendig å avvente slutten av den første overgangs-periode (svingningene Si) før tellingen begynner. Av denne grunn begynner for-telle-signalet a først litt etter avslutningen h av den likestrømsspenning som skaffer hjelpef eltet. The alternating voltage of Larmor frequency which is available at the output from the amplifier 12 is of the damped type. As indicated in the main patent, it is necessary to wait for the end of the first transition period (the oscillations Si) before the counting begins. For this reason, the counting signal a only begins a little after the termination h of the direct current voltage that provides the auxiliary field.

Når det gjelder å telle et helt antall av Larmor-perioder, dvs. av svingninger s som følger etter svingninger si ved utløpet fra forforsterker 12, begynner for-telle-signalet a når en svingning s passerer gjennom null, og ender etter et visst antall perioder, dvs. når en svingning s passerer gjennom null In the case of counting an integer number of Larmor periods, i.e. of oscillations s following oscillations si at the output of preamplifier 12, the counting signal a begins when an oscillation s passes through zero, and ends after a certain number periods, i.e. when an oscillation s passes through zero

(altså når atomkjernenes magnetiske momenter i beholderen 1 er parallelle med spolens 6 akse). (i.e. when the magnetic moments of the atomic nuclei in the container 1 are parallel to the axis of the coil 6).

Ved slutten av for-tellesignalet a frembringes pulsen b, som i sin tur frembringer pulsen g, som er forsinket med størrelsen r, hvor forholdet mellom b og r er regulerbart. Pulsen g frembringer ved sin begyn-nelse en likespenning som i spolen 6 frembringer den hjelpespenning som benyttes for en ny måleoperasjon. At the end of the telling signal a, the pulse b is produced, which in turn produces the pulse g, which is delayed by the amount r, where the ratio between b and r is adjustable. At its beginning, the pulse g produces a direct voltage which in the coil 6 produces the auxiliary voltage which is used for a new measuring operation.

Nedenfor beskrives, med henvisning til fig. 4—6, trekk som gir den foreliggende oppfinnelses fordeler fremfor hovedpaten-tets fremgangsmåte og innretning. Below is described, with reference to fig. 4-6, features which give the present invention advantages over the main patent's method and device.

Fig. 4 svarer til et tilfelle i hovedpatentet hvor man lar de magnetiske momenter få komme i linje med magnetfeltet som skal måles, ved slutten av hver måleoperasjon før man pånytt påtrykker hjelpemagnetfeltet. I dette tilfelle frembringes, ved slutten h av den likerettede spenning som skaffer hjelpef eltet — når kommutatoren 7 forbinder spolen 6 med for-for-sterkeren før svingningene si opptrer, og deretter, mens signalet a varer, svingningene s; signalet a har en varighet som er lik et konstant antall av slike svingninger s. Etter avslutningen av for-tellingssignalet a venter man inntil de etterfølgende svingninger s2 er blitt tilstrekkelig dempet til et atomkjernenes magnetiske momenter atter er kommet i linje med magnetfeltet som skal måles, førenn det påtrykkes en ny likespenning, som frembringer et hjelpefelt. Det fås svingninger s hvis amplitude er innbyrdes ens, men tidsintervallet som atskiller to måleoperasjoner er på 2—3 sekunder, for da den første periode for påtrykking av hjelpef eltet er meget kortvarig, (av størrelsesordenen millisekund, som i hovedpatentet) må den annen periode med fri presesjon være tilstrekkelig til at de magnetiske momenter atter kan komme i linje med feltet som skal måles. Fig. 4 corresponds to a case in the main patent where the magnetic moments are allowed to come into line with the magnetic field to be measured, at the end of each measurement operation before the auxiliary magnetic field is applied again. In this case, produced at the end h of the rectified voltage which provides the auxiliary field — when the commutator 7 connects the coil 6 to the pre-amplifier before the oscillations si appear, and then, while the signal a lasts, the oscillations s; the signal a has a duration equal to a constant number of such oscillations s. After the end of the narrative signal a, one waits until the subsequent oscillations s2 have been sufficiently damped until the magnetic moments of the atomic nuclei have again come into line with the magnetic field to be measured, before a new DC voltage is applied, which produces an auxiliary field. Oscillations s are obtained whose amplitude is mutually equal, but the time interval that separates two measurement operations is 2-3 seconds, because as the first period for application of the auxiliary field is very short, (of the order of a millisecond, as in the main patent) the second period must with free precession be sufficient so that the magnetic moments can again come into line with the field to be measured.

Hvis man derimot, som i fig. 5, forsøker å starte påtrykkingen av hjelpef eltet før de magnetiske momenter er kommet helt i linje med hjelpef eltet, vil man finne at de brukbare presesjonssignaler s får ujevn amplitude i de etter hverandre følgende måleoperasjoner, fordi denne amplitude av-henger av den kjernemagnetiske posisjon hos prøven 2, når hjelpef eltet påtrykkes. Denne variasjon av amplituden medfører en nedsettelse av nøyaktigheten, og følgelig kan en arbeidsmåte av den art som belyses ved fig. 5, ikke anvendes når man ønsker å få en viss målenøyaktighet. If, however, as in fig. 5, attempts to start the application of the auxiliary field before the magnetic moments have come completely in line with the auxiliary field, it will be found that the usable precession signals s have uneven amplitude in the successive measurement operations, because this amplitude depends on the core magnetic position in sample 2, when the auxiliary field is applied. This variation of the amplitude entails a reduction in accuracy, and consequently a working method of the kind illustrated by fig. 5, should not be used when a certain measurement accuracy is desired.

Fig. 6 viser derimot, at med de i henhold til den foreliggende oppfinnelse fore-slåtte trekk oppnås betydelige forbedringer derved at den kombinerer fordelene ved arbeidsmåten i fig. 4 (konstant amplitude hos signalene s i løpet av suksessive opera-sjoner, fordi «prøvens» 2 kjernemagnetiske Fig. 6 shows, on the other hand, that with the features proposed according to the present invention, significant improvements are achieved by combining the advantages of the working method in fig. 4 (constant amplitude of the signals s during successive operations, because the "sample's" 2 core magnetic

momenter inntar — i det øyeblikk da hjelpefeltet påtrykkes — alltid den samme stilling på presesjonskonusen ■— hvilken sistnevnte stilling kan velges ved å regulere forsinkelsen r) og den hurtighet hvor-med måleoperasjonen foregår i en anordning ifølge fig. 5, (fordi det er unødvendig å avvente at de magnetiske momenter kommer fullstendig i linje med retningen av feltet som skal måles). moment takes — at the moment when the auxiliary field is applied — always the same position on the precession cone ■— which latter position can be selected by regulating the delay r) and the speed with which the measuring operation takes place in a device according to fig. 5, (because it is unnecessary to wait for the magnetic moments to come completely in line with the direction of the field to be measured).

I praksis regulerer man ved begynnelsen av hver cyklus som skal måles, og ved å innstille den i fig. 2 viste regulerbare motstand 32, forsinkelsen r, slik at det fås signaler eller svingninger s som har maksimal amplitude. In practice, you regulate at the beginning of each cycle to be measured, and by setting it in fig. 2 showed adjustable resistance 32, the delay r, so that signals or oscillations s having maximum amplitude are obtained.

Det bemerkes at ved slutten av for-tellesignalet a befinner de magnetiske momenter seg alltid i en ganske bestemt posisjon, nemlig i den i hvilken de er parallelle med spolens 6 akse; følgelig befinner disse magnetiske momenter seg, ved avslutningen av en konstant, men regulerbar, forsinkelsestid r, alltid i den samme posisjon på presesjonskonusen, hvilken posisjon er avhengig av r. Ved at r er regulerbar kan man følgelig velge posisjonen av de alltid like store magnetiske momenter på presesjonskonusen i det øyeblikk da hjelpef eltet påtrykkes, og det er på denne måte at man oppnår å få frie presesjonssignaler, som er reproduserbare fra den ene operasjon til den neste. It is noted that at the end of the telling signal a, the magnetic moments are always in a fairly specific position, namely in the one in which they are parallel to the coil 6 axis; consequently, at the end of a constant, but adjustable, delay time r, these magnetic moments are always in the same position on the precession cone, which position depends on r. As r is adjustable, one can therefore choose the position of the always equal magnetic moments on the precession cone at the moment when the auxiliary field is applied, and it is in this way that you achieve free precession signals, which are reproducible from one operation to the next.

Det nettopp beskrevne arrangement virker meget godt med et hjelpef elt som har en styrke på 1 gauss, når man måler et jordmagnetisk felt på ca. 0,5 gauss, og benytter en påtrykningsvarighet av hjelpefeltet på 0,1 millisekund, og en samlet varighet av hver måleoperasjon på 0,2 sekunder, altså 5 måleoperasjoner pr. sekund. The arrangement just described works very well with an auxiliary field that has a strength of 1 gauss, when measuring an earth magnetic field of approx. 0.5 gauss, and uses an application duration of the auxiliary field of 0.1 millisecond, and a total duration of each measurement operation of 0.2 seconds, i.e. 5 measurement operations per second.

Det sees altså, at den foreliggende oppfinnelse skaffer en fremgangsmåte og en innretning for måling av svake magnetiske felter, spesielt jordmagnetiske felter, som gir bedre resultater enn de tidligere anvendte, spesielt: at svake, særlig jordmagnetiske felter kan måles med stor nøyaktighet, It can thus be seen that the present invention provides a method and a device for measuring weak magnetic fields, especially earth magnetic fields, which gives better results than those previously used, in particular: that weak, especially earth magnetic fields can be measured with great accuracy,

og videre at hver måling bare krever en brøkdel av et sekund, hvilket er av særlig betydning når det dreier seg om malmleting ved bruk av en på et fly transportert innretning, da jo flyets and furthermore that each measurement only requires a fraction of a second, which is of particular importance when it comes to ore exploration using a device transported on an aircraft, since the aircraft's

(hvis det ikke anvendes et helikopter) (if a helicopter is not used)

hastighet ikke kan nedsettes til under en viss nedre grense. speed cannot be reduced below a certain lower limit.

Følsomheten og nøyaktigheten av målingene er den hele tid konstant. The sensitivity and accuracy of the measurements are constantly constant.

Den for frembringelsen og bruken av The one for the production and use of

hjelpef eltet kr evede apparatur er meget the auxiliary field kr eved apparatus is very

mindre enn før, da det bare behøves et less than before, as only one is needed

hjelpemagnetf elt som har en omtrent dob-belt så stor styrke, som det magnetfelt som auxiliary magnetic field which has approximately twice the strength of the magnetic field which

skal måles. must be measured.

Claims

1. Method for measuring the strength of weak magnetic fields, especially earth magnetic fields, by means of nuclear induction, 1 according to the main patent no. 108 090, where for each measurement operation

in a first period, an auxiliary magnetic field is used whose strength is only slightly above the strength of the field to be measured, as well as a paramagnetic substance (which, when one of its lines' electronic resonance is saturated, causes the Overhauser-Abragam effect to occur), which substance is dissolved in a "sample" containing atomic nuclei that have a kinetic moment and a magnetic moment that are different from zero, as well as an electromagnetic field that saturates an electronic resonance line, so that — in a next period — free precession is achieved for the aforementioned atomic nuclei around the magnetic field to be measured, with a frequency that is proportional to the strength of the magnetic field, characterized by systematically beginning the application of the auxiliary magnetic field at each measurement operation of the magnetic field, after the frequency of the precession signal of the previous measurement operation has been determined, when the magnetic moments of the atomic nuclei of the "sample" — whose magnetic and kinetic moments are different from zero — occupy, me n before they again come into line with the magnetic field to be measured, a carefully determined and constant position on the precession cone, i.e. at a certain phase angle of the electromotive force induced by the precession of these magnetic moments, which position and angle practically correspond to the maximum amplitude of the precession signal.

2. Device for carrying out the method stated in claim 1, characterized by devices for deriving from a rectangular signal a pulse that is synchronous with one of the signal's flanks, which signal has a duration that corresponds to a specific whole number of Larmor periods (produced especially in a frequency meter intended for measuring the frequency of the electromotive force induced by the free precession of the magnetic moments) as well as devices that delay this pulse with a constant but adjustable delay (which may be shorter than a Larmor -period), and devices which, by means of the delayed pulse, switch off the direct current which (in a coil surrounding the sample) produces the auxiliary magnetic field.

3. Device as stated in claim 2, characterized by a differentiating current circuit which, at the rear edge of said rectangular signal, derives a pulse, and a delay current circuit, preferably of the monostable multivibrator type, which delays said pulse by a constant but adjustable value, which delayed pulse can be fed to a commutation device to connect the coil to a DC source.