SU1310760A1 - Трехкомпонентный феррозонд - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  одновременно- I го измерени  в заданной точке пространства трех компонент вектора магнитного пол . Цель изобретени  - повышение точности измерени  компонент вектора магнитного пол  в заданной точке пространства. Трехкомпонентный феррозонд содержит замкнутые ферросл kffl iM GO f,M М OS /Уйс) фие.1

Description

магнитные сердечники (С) 1 и 2, обмотку возбуждени , выполненную в виде секций 3 и 4, и измерительные катушки 5 - 7, оси которых пересекаютс  в одной точке, совпадающей с точкой пересечени  осей симметрии С 1 и 2. Выполнение С I в форме эллипса , а С 2 - в форме кольца при условии одинаковой их площади поперечного сечени  и длины позвол ет не только получать одинаковые значени  проницаемости. тела С 1 и 2 в . этих направлени х, но и обеспечить точное симметрирование системы из С 1 и 2, Таким образом строго совме щаютс  их магнитные центры в точке пересечени  осей их симметрии. Благодар  этому повыщаетс  отнощение сигнал/помеха, а следовательно, и точность измерени . Размещение сек

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  одновременного измерени  в заданной точке пространства трех компонент вектора магнитного пол .

Цель изобретени  - повьшение точности измерени  компонент вектора магнитного пол  в заданной точке пространства.

На фиг. 1 схематически, изображен трехкомпонентный феррозонд, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Трехкомпонентный феррозонд (4мг. 1) содержит два замкнутых ферромагнитных сердечника 1 и 2, плоскости которых взаимно перпендикул рны , обмотку возбуждени , выполненную в виде двух секций 3 и 4, три взаимно перпендикул рные измерительные катушки 5-7, оси которых пересекаютс  в одной точке, совпадающей с точкой пересечени  осей симметрии ферромагнитных сердечников 1 и 2, которые имеют одинаковую площадь поперечного сечени , при этом длина первого ферромагнитного сердечника 1 в направлении большой оси (оси z) равна диаметру второго ферромагнитного сердечника 2, перва  3 и втора  4 секции обмотки возбуждени 

ции 3 по периметру С 1 и 2 соответственно , причем секции 3 и 4 имеют одинаковую плотность намотки, позвол ет не только обеспечить идентичность услови  перемагничивани  Се 3 и 4, но и уменьшить рассе ние энергии возбуждени  и снизить шумы перемагничивани , что приводит к повышению отношени  сигнал/помеха. Выполнение С 1 вместе с измерительной катушкой 5, ось которой совмеще.на с большой осью С 1, и размещение их внутри кольцевого С 2 так, что оси измерительных катушек 6 и 7 совмещены с плоскостью С 2 и расположены под углом 45 к плоскости С 1,

позвол ет уменьшить уровень взаимных помех, создаваемых С 1 и 2, повьш1а- ет отношение сигнал/помеха, а следовательно , и точность измерени . 2 ил.

O

5

0

5

0

размещены на соответствуюш 5х ферро- ..магнитных сердечниках 1 и 2, имеют одинаковую плотность намотки по всему периметру сердечников и включены последовательно. Ось измерительной катушки 5 совмещена с большой осью первого сердечника 1 (осью z), катушка 5 вместе с ферромагнитным сердечником 1 установлена внутри второго ферромагнитного сердечники 2. Оси двух других измерительных катушек 6 и 7 (соответственно оси х и у) совмещены с плоскостью второго сердечника 2 и расположены под углом 45 к плоскости первого сердечника 1 (фиг. 2).

Трехкомпонентный феррозонд работает следующим образом.

В обмотку возбуждени  феррозонда, выполненную в виде-двух секций 3 и 4, размещенных соответственно на сердечниках 1 и 2 и включенных последовательно , подают переменный ток Л()t периодически (дважды за период ) довод шдй сердечники 1 и 2 до состо ни  магнитного насыщени . В результате магнитна  проницаемость вещества и тела сердечников 1 и 2 оказываетс  периодической функцией цремени. Вектор .измер емого пол 

(фиг. 1) может быть представлен

(1)

в виде суммы трех компонент:

.,

где BO

В„ В„со8|Ь,

В BjjCOsy - проекции вектора В

на оси X, у, Z; oi , А У углы между вектором

БД и ос ми 3с j у, Z, Под действием компоненты Eg. возникает переменный магнитный поток в направлении большей оси сердечника 1 , а под действием компонент В и BOU - соответствующие переменные магнитные потоки в сердечнике 2. Переменные магнитные потоки в сердечниках 1 и 2 вызывают по вление ЭДС в соответствующих измерительных катушках 5-7. При этом вследствие того, что ось измерительной катушки 5 совмещена с большой осью сердечника 1 и обе оси вместе совпадают с направлением оси Z, в катушке 5 наводитс  ЭДС, пропорциональна  значению компоненты пол  В| - благодар  тому, что оси измерительных катушек 6 и 7 совмещены с плоскостью сер- . дечника 2, обладающего изотропными свойствами (одинаковой проницаемостью тела в любом направлении на плоскости кольца), и тому, что оси катушек 6 и 7 совпадают с направлени ми осей X и у, в них навод тс  ЭДС, пропорциональные значени м ком- понент пол  В и В т.е. е(Вд) и соответственно. По измеренным ЭДС и е(В ) суд т как о значени х самих компонент В, БОЦ, Bj,,, так и о векторе измер емого

пол ка, использу  выражение (1), 1

Выполнение в трехкомпонентном

феррозонде одного сердечника (1) в форме сплюснутого эллипса, а другог ( 2) - в форме кольца при условии одинаковой их площади поперечного сечени  и длины в направлени х осей измерительных катушек позвол ет не только получить одинаковые значени  проницаемости тела сердечников в этих направлени х, но и обеспечить точное симметрирование системы из двух сердечников, т.е. строго совместить их магнитные центры в точке пересечени  осей их симметрии. В результате повышаетс  отношение сигна помеха, а следовательно, и точность измерени .

5

5

5 Q

Выполнение обмотки возбуждени  в виде двух секций, одна из которых (3) размещена по всему периметру сердечника , а друга  (4) - по всему периметру сердечника 2, причем секции 3 и 4 имеют одинаковую плотность намотки и включены последовательно, позвол ет не только обеспечить идентичные услови  перемагничивани  сердечников , но и уменьшить рассе ние энергии возбуждени  и снизить шумы перемагничивани  за счет максимально возможного приближени  витков обмотки возбуждени  к сердечникам, что также приводит к повышению отношени  сигнал/помеха, а следовательно , и точности измерени .

Claims (1)

1. Размещение сердечника 1 в форме сплюснутого эллипса вместе с измерительной катушкой 5, ось которой совмещена с большой осью сердечника 1, внутри кольцевого сердечника 2 (фиг. 1), при этом оси двух других измерительных катушек 6 и 7 совмещены с плоскостью сердечника 2 и расположены под углом 45 к плоскости сердечника 1 (фиг. 2), позвол ет уменьшить уровень взаимных помех, создаваемых сердечниками, повысить отношение сигнал/помеха, а следовательно , и точность измерений. Формула изобретени 

   Трехкомпонентный феррозонд, содержащий два замкнутых ферромагнитных cepx eчникa, плоскости которых взаимно перпендикул рны, обмотку возбуждени  и три взаимно перпендикул рные измерительные катушки, оси которых пересекаютс  в одной точке, совпадающей с точкой пересечени  осей симметрии сердечников, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  компонент .- вектора магнитного пол , первый сердечник выполнен в виде, петли с двум  пр молинейными параллельньгьш друг другу участками, расположенными вдоль одной из координатных осей, а второй - в форме кольца, оба сердечника имеют одинаковую площадь поперечного сечени , при этом длина первого сердечника в направлении большой оси равна диаметру второго сердечника, обмотка возбуждени  выполнена в виде двух секций, кажда  из которых размещена на соответству ющем сердечнике, секции имеют одимаковую плотность намотки, равномерно распределенную по всему периметру сердечников, и включены последова- тельно, ось первой измерительной катушки совмещена с большой осью первого сердечника,: причем эта катушка

   вместе с первым сердечником установлена внутри второго сердечника, а оси двух других измерительных катушек совмещены с плоскостью второго сердечника и расположены под углом к плоскости первого сердечника.

   45