SU1221623A1

SU1221623A1 - Gradientometric unit of gradiometer

Info

Publication number: SU1221623A1
Application number: SU833599330A
Authority: SU
Inventors: Юрий Васильевич Афанасьев; Юрий Владимирович Алексеев; Борис Михайлович Смирнов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1742
Priority date: 1983-05-30
Filing date: 1983-05-30
Publication date: 1986-03-30

Abstract

Изобретение относитс к.области измерительной техники. Магнитометрические преобразователи (МП) 1,2, 6 и 7 реагируют на проекции векторов магнитной индукции на магнитные оси этих преобразователей. При поочередном протекании переменного тока в катушках переменной ЭДС .8 и 9, на МП 1 и 2 поочередно действуют переменные поперечные магнитные ho- л в двух взаимноперпендикул рных направлени х. Если ось одного из МП не перпендикул рна ос м катушек переменной ЭДС 8, 9, то выходной сигнал будет содержать переменное напр жение , пропорциональное изменению направлени магнитной оси данного МП. Фазы переменных напр жений могут измен тьс скачком от 0&deg; до 180. Регулиру напр жени ми, токи в обмотках 4 и 5 компенсируют сигналы ложного градиента продольной составл ющей переменного тока, повыша точность измерени параметров. 1 ил. i 0) to ю о ю ооThe invention relates to the field of measurement technology. Magnetometric transducers (MP) 1,2, 6 and 7 react to the projections of the magnetic induction vectors on the magnetic axes of these transducers. When alternating current flows alternately in the coils of a variable EMF .8 and 9, alternating transverse magnetic fields alternately act on MPs 1 and 2 in two mutually perpendicular directions. If the axis of one of the MPs is not perpendicular to the axis of the coils of the variable emf 8, 9, then the output signal will contain a variable voltage proportional to the change in the direction of the magnetic axis of this MP. The phases of alternating voltages may vary in jumps from 0 ° C. up to 180. By regulating the voltages, the currents in the windings 4 and 5 compensate for the signals of the false gradient of the longitudinal component of the alternating current, increasing the accuracy of the measurement of the parameters. 1 il. i 0) to y o y oo

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени магнитного пол , в частности дл измерени nai- раметров неоднородного магнитного пол , например, дл технологического , контрол монтажа электрических цепей, в дефектоскопии металлических конструкций, при исследовании однородности провод щих .сред, в геофизике.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure a magnetic field, in particular, to measure nai-parameters of a non-uniform magnetic field, for example, for technological, control of mounting electrical circuits, in flaw detection of metal structures, in the study of homogeneity of conductive media. .

Цель изобретени - повышение.точности измерени градиента магнитного пол и упрощение конструкции гради- ентометрического блока.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the magnetic field gradient and to simplify the design of the gradient unit.

Ва чертеже изображена структурна схема градиентометрического блока ,The drawing shows a block diagram of a gradiometric block,

Градиентометрический блок содержит первый и второй однокомпонент- ные магнитометрические преобразователи 1 и 2 с соосными ос ми, прикрепленными к -жесткому :немагнитному основанию 3 первую и вторую компенсационные обмотки 4 и 5 ложного гра- диента, размещенные на магнитометрических преобразовател х 1 и 2, третий и четвертый дополнительные одно- компонентные магнитометрические преобразователи 6 и 7, оси которых пер- «ендикул рны одна другой и ос м первого и второго преобразователей 1 и 2, и третью, четвертую компенсационные катушки переменной ЭДС 8 и 9, оси которых параллельны ос м маг- гитометрических преобразователей 6 и 7. Геометрические центры катушек переменной ЭДС 8 и 9 совмещены и расположены на общей оСи магнитометрических преобразователей I и 2 на одинаковом рассто нии от их геометрических центров.The gradiometer unit contains the first and second one-component magnetometric transducers 1 and 2 with coaxial axes attached to the hard: non-magnetic base 3, the first and second compensation windings 4 and 5 of the false gradient, placed on the magnetometric transducers 1 and 2, the third and the fourth are additional one-component magnetometric transducers 6 and 7, the axes of which are identical to each other and the axes of the first and second transducers 1 and 2, and the third, fourth compensation coils constant EMF 8 and 9 whose axes are parallel to the axes of the magnetic gitometricheskih converters 6 and 7. The geometric centers variable EMF coils 8 and 9 are aligned and arranged on a common axis magnetometer converters I and 2 at an equal distance from their geometric centers.

Градиентометрический блок работае следующим образом.Gradiometric block as follows.

Магнитометрические преобразоватё- ли 1 и 2, 6 и 7, например феррозонды возбуждаемые переменным магнитным, полем, реагируют на проекции векторов магнитной индужции на магнитные оси этих преобразователей. При по- очередном протекании переменного тока в третьей катушке переменной ЭДС 8, а затем в четвертой катущке переменной ЭДС 9 на основные преобразователи 1 и 2 действуют поочередно переменные поперечные магнитные пол в одном направлении, а потом в направлении , перпендикул рном первоначальному , что исключает применени второй пары катущек переменной ЗДС, Если ось одного из основных преобразователей I и 2 не перпендикул рн ос м (оси) катушек переменной ЭДС 8 и 9, то выходной сигнал с упом нутого преобразовател содержит переменное напр жение, пропорциональное изменению направлени магнитной оси данного преобразовател . В зависимости от изменени направлени магнитных осей преобразователей 1 и 2 фазы переменных напр жений в выходных сигналах этих преобразователей от каждой- из катушек переменной ЭДС 8 и 9 могут измен тьс скачком от О до 180 . Регулиру этими напр жени ми токи в первой и второй обмотках 4 и 5 компенсируют сигналы ложного градиента продольной составл ющей магнитного пол , обеспечива тем самым повышение точности измерени параметров неоднородного магнитного, пол .Magnetometric transducers 1 and 2, 6, and 7, for example, flux-probes excited by alternating magnetic field react to the projections of the magnetic inductance vectors on the magnetic axes of these transducers. When alternating current flows alternately in the third coil of a variable emf 8, and then in the fourth coil of variable emf 9, alternating transverse magnetic fields alternate in one direction and then in a direction perpendicular to the original one, which eliminates the use of the second pair of variable PDS coils, If the axis of one of the main transducers I and 2 is not perpendicular to the axis (axis) of the coils of the EMF 8 and 9, then the output signal from the transducer contains a variable voltage proportional to the change in the direction of the magnetic axis of this converter. Depending on the change in the direction of the magnetic axes of the transducers 1 and 2, the phases of the alternating voltages in the output signals of these transducers from each of the coils of the variable electromotive voltage 8 and 9 may vary in steps from 0 to 180. By adjusting these voltages, the currents in the first and second windings 4 and 5 compensate for the signals of a false gradient of the longitudinal component of the magnetic field, thereby providing an increase in the accuracy of measurement of the parameters of the non-uniform magnetic field.

В градиентометрическом блоке по сравнению с известнь м нестабильность углового положени осей катушек переменной ЭДС 8-и 9 приводит к по влению в выходных сигналах преобра- зователей 1 и 2 переменных напр жений , равных по величине и фазе. Поэтому токи, регулируемые этими напр жени ми в идентичньрс обмотках ложного градиента 4 и 5, равны, а значит разностный сигнал преобразователей 1 и 2 не изменитс от изменени угловых положений катушек 8 и 9. Следовательно, Градиентометрический блок обеспечивает более высокую точность измерени параметров магнитного пол по сравнению с известным , в котором изменение углового положени катушек.переменной ЭДС приводит к по влению ложного сигнала неоднородности магнитного пол . При этом отсутствует втора пара катушек переменной ЭДС, что упрощает конструкцию градиентометрического блока. .In the gradiometer unit, compared with limestone, the instability of the angular position of the axes of the coils of the variable emf 8 and 9 leads to the appearance in the output signals of the converters 1 and 2 of alternating voltages of equal magnitude and phase. Therefore, the currents regulated by these voltages in the identical windings of the false gradient 4 and 5 are equal, which means that the difference signal of the transducers 1 and 2 will not change due to the change of the angular positions of the coils 8 and 9. Therefore, the Gradiometric unit provides a higher accuracy of magnetic field parameters in comparison with the known, in which a change in the angular position of the coils of the variable EMF leads to the appearance of a spurious signal of the inhomogeneity of the magnetic field. At the same time there is no second pair of coils of variable EMF, which simplifies the design of the gradiometric block. .

Claims

Invention Formula

Gradiometer gradiometer block containing two main one-component magnetometric transducers located on the same axis and attached to

3

a rigid non-magnetic base, two false-gradient compensation windings, each located on a corresponding main converter, two additional one-component magnetometric converters, the axes of which are perpendicular to each other and coaxial axes of the main converters, and two coils of a variable EMF, which axes

- four

They are parallel to the axes of additional transducers, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy of the magnetic field parameters and simplify the design, the geometric centers of the coils of the variable EMF are aligned and located on the common axis of the coaxial transducers at the same distance from their geometric centers.