RU2012175C1

RU2012175C1 - Ferromagnetic shield

Info

Publication number: RU2012175C1
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Зайцев; В.Н. Петров
Original assignee: Зайцев Юрий Андреевич
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-01-08
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: cylindrical shield designed for metrological and biophysical studies is built up of four shells, 2 m in outer diameter, 1.2 m in inner diameter, 3.8 m long. Axially arranged shells are made of ferromagnetic cylinders with overlapping inner spaces which are joined together by means of threaded screw-nut bushes; assembled outer shell is basic member for screw joints of next inner shells with precise setting of distance between them. EFFECT: high degree of shielding, facilitated manufacture. 4 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, приборостроению и может быть использовано в метрологии, магнитометрии, медицине, биофизике. The invention relates to measuring equipment, instrumentation and can be used in metrology, magnetometry, medicine, biophysics.

Известны экраны цилиндрической формы, состоящие из нескольких пустотелых цилиндров (см. Приборы для научных исследований, N 10, М. : Мир, 1971, с. 21-23). Основным недостатком подобных конструкций является сложность их изготовления. Наиболее близким к заявленному техническому решению является заявка ЕРВ N 0182284, кл. G 12 B 17/02, 1986. Known screens of cylindrical shape, consisting of several hollow cylinders (see Instruments for scientific research, N 10, M.: Mir, 1971, S. 21-23). The main disadvantage of such designs is the complexity of their manufacture. Closest to the claimed technical solution is the application EPB N 0182284, cl. G 12 B 17/02, 1986.

Указанная в заявке конструкция для экранирования пространства монолитна, т. е. выполнена без воздушных промежутков между слоями пластин, что снижает эффективность экранирования и повышает расход ферромагнитного материала. The design for shielding the space indicated in the application is monolithic, i.e., made without air gaps between the layers of the plates, which reduces the shielding efficiency and increases the consumption of ferromagnetic material.

Цель изобретения - повышение степени экранирования и улучшение технологичности экрана. The purpose of the invention is to increase the degree of shielding and improve the manufacturability of the screen.

Цель достигается тем, что в многослойном цилиндрическом ферромагнитном экране, состоящем из аксиальных обечаек, обечайки выполнены из перекрывающих друг друга сегментов из ферромагнитного материала, которые соединены между собой посредством резьбовых втулок типа винт-гайка, причем внешняя собранная обечайка является основой крепления с помощью радиально наращиваемых винтовых соединений последующих внутренних обечаек с точной фиксацией расстояний между ними. The goal is achieved in that in a multilayer cylindrical ferromagnetic screen, consisting of axial shells, the shells are made of overlapping segments of ferromagnetic material, which are interconnected by threaded screw-nut sleeves, and the external assembled shell is the basis for fastening using radially stackable screw connections of subsequent inner shells with precise fixation of the distances between them.

Новыми существенными признаками ферромагнитного экрана является то, что обечайки выполнены из перекрывающих друг друга сегментов из ферромагнитного материала, которые соединены между собой посредством резьбовых втулок типа винт-гайка, причем внешняя собранная обечайка является основой крепления с помощью радиально наращиваемых винтовых соединений последующих внутренних обечаек с точной фиксацией расстояний между ними. New significant features of the ferromagnetic screen is that the shells are made of overlapping segments of ferromagnetic material, which are interconnected by threaded screw-nut sleeves, and the external assembled shell is the basis for fastening with the help of radially expandable screw joints of subsequent inner shells with precise fixing the distances between them.

Перекрывающие друг друга сегменты создают технологический каркас обечайки и резко снижают ее магнитное сопротивление, увеличивая эффективность экранирования обечайки. The segments overlapping each other create a technological shell of the shell and sharply reduce its magnetic resistance, increasing the efficiency of shielding the shell.

Разделение обечаек между собой фиксированным расстоянием воздушного зазора, равным размеру немагнитных втулок, увеличивает коэффициент экранирования экрана в целом. The separation of the shells among themselves by a fixed distance of the air gap equal to the size of the non-magnetic bushings increases the screening coefficient of the screen as a whole.

Коэффициент экранирования приводимого в заявке прототипа в виде пластинчатого экрана увеличится и на него будет затрачено меньше ферромагнитного материала, если часть внутренних его пластин убрать. The screening coefficient of the prototype presented in the application in the form of a plate screen will increase and less ferromagnetic material will be spent on it if some of its internal plates are removed.

Действительно, поперечный коэффициент экранирования экрана цилиндрической формы из пластин, если они набраны без зазора, равен сумме коэффициентов экранирования каждой из пластин или цилиндрических обечаек, а если обечайки или пластины размещены с воздушным зазором, то суммарный коэффициент экранирования экрана будет равен произведению коэффициентов экранирования обечаек в соответствии с выражением
K_┴= K₁+K₂+K₃+

K₁·K₂·K

1-

, (1) где К_⊥ - суммарный коэффициент экранирования;
К₁, К₂, К₃ - коэффициенты экранирования обечаек;
S₁, S₂, S₃ - площади поперечных сечений обечаек.Indeed, the transverse screening coefficient of a cylindrical-shaped screen of plates, if they are assembled without a gap, is equal to the sum of the screening coefficients of each of the plates or cylindrical shells, and if the shells or plates are placed with an air gap, the total screening coefficient of the screen will be equal to the product of the shelling screening coefficients in according to the expression
K _┴ = K ₁ + K ₂ + K ₃ +

K ₁ · K ₂ · K

1-

, (1) where K _⊥ is the total screening coefficient;
K ₁ , K ₂ , K ₃ - shielding coefficients of the shells;
S ₁ , S ₂ , S ₃ - the cross-sectional area of the shells.

Если зазоры между слоями экрана как в прототипе отсутствуют, то (1) можно представить как
К_⊥ ≈К₁ + К₂ + К₃ (2) при К₁ = К₂ = К₃ ≈100 К = 300.If there are no gaps between the screen layers as in the prototype, then (1) can be represented as
K _⊥ ≈K ₁ + K ₂ + K ₃ (2) at K ₁ = K ₂ = K ₃ ≈100 K = 300.

Если мы одну из обечаек уберем с таким расчетом, что S₁/S₃ = 0,9, то К_⊥ = К + К₃ + К ˙ К₃ (1 - S₁/S₃ ) = 200 + 100˙ 100˙ 0,1= 1200.If we remove one of the shells so that S ₁ / S ₃ = 0.9, then K _⊥ = K + K ₃ + K ˙ K ₃ (1 - S ₁ / S ₃ ) = 200 + 100 200 100˙ 0.1 = 1200.

То есть, коэффициент экранирования многослойной конструкции обечаек с фиксированными расстояниями между ними резко повышает коэффициент экранирования экрана. При этом экономия ферромагнитного материала равняется объему пространства между обечайками. That is, the screening coefficient of the multilayer shell structure with fixed distances between them sharply increases the screening coefficient of the screen. In this case, the saving of ferromagnetic material is equal to the amount of space between the shells.

На фиг. 1 изображена собранная из пластин 1 с перекрытием обечайка 2, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 изображена сборка экрана, общий вид; на фиг. 3 изображено крепление обечаек радиально расположенным наращиванием винтовым соединением, состоящим из резьбовой втулки 3, к которой внешняя обечайка крепится гайкой 4, а внутренняя - винтом 5. In FIG. 1 shows a shell 2 assembled from plates 1 with overlapping; FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 shows a screen assembly, general view; in FIG. 3 shows the fastening of the shells by a radially spaced extension screw connection, consisting of a threaded sleeve 3, to which the outer shell is attached with a nut 4, and the inner shell is screw 5.

Опытный образец экрана с внутренним диаметром 1200 мм, внешним диаметром 2000 мм и длиной 3900 мм изготовлен из ленты 79 НМ толщиной 1,5 мм и шириной 250 мм. A prototype screen with an inner diameter of 1200 mm, an outer diameter of 2000 mm and a length of 3900 mm is made of tape 79 nm with a thickness of 1.5 mm and a width of 250 mm.

Опытная эксплуатация экрана проводится на базе Института клинической и экспериментальной медицины СО АН СССР. Test operation of the screen is carried out at the Institute of Clinical and Experimental Medicine of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences.

Получены интересные результаты по действию магнитно-компенсированной среды на животных и человека. Сборная конструкция экрана позволила разместить его в подвале научно-исследовательского корпуса без дополнительных транспортных средств и переоборудования помещения и дверей здания. Interesting results were obtained on the effect of a magnetically compensated medium on animals and humans. The prefabricated design of the screen made it possible to place it in the basement of the research building without additional vehicles and the conversion of the premises and doors of the building.

Таким образом, предлагаемый ферромагнитный экран позволяет проводить исследования метрологических характеристик мер магнитной индукции значительных габаритов, проводить биофизические исследования на живых организмах. Thus, the proposed ferromagnetic screen allows the study of metrological characteristics of measures of magnetic induction of significant dimensions, to conduct biophysical studies on living organisms.

Claims

FERROMAGNETIC SCREEN, made in the form of two coaxial shells of ferromagnetic material in the form of cylinders of different diameters, characterized in that, in order to increase the degree of shielding and manufacturability of the design, the shell cylinders are made of integral cylinder blocks that overlap one another and are equipped with threaded bushings of the type located between the shells a screw is a nut of non-magnetic material, the cylinder parts of each shell are interconnected by the indicated threaded bushings, and the inner shells are connected They are interconnected and mounted on the outer shell by means of the indicated threaded bushings, which are located coaxially with each other and are oriented in the radial direction relative to the shells.