SU311227A1

SU311227A1 - METHOD FOR DETERMINING THE INDUCTION OF PERMANENT MAGNETIC FIELDS

Info

Publication number: SU311227A1
Application number: SU1373702A
Authority: SU
Original assignee: Т. В. Перси нов, Г. И. Рекалова , А. А. Шахов; Ленинградский электротехнический институт имени В. И. Уль нова Ленина

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в промышленности и научных исследовани х, особенно дл измерени величины напр женности магнитного пол в малых объемах, при наличии сильно неоднородных магнитных полей . The invention relates to a measurement technique and can be used in industry and scientific research, especially for measuring the magnitude of a magnetic field in small volumes, in the presence of highly inhomogeneous magnetic fields.

Известны способы определени индукции посто нных магнитных полей путем изменени э. д. с. в измерительном контуре возбуждением пьезопреобразовател на резонансной частоте.Methods are known for determining induction of constant magnetic fields by changing e. d. in the measuring circuit by the excitation of a piezoelectric transducer at the resonant frequency.

В этих способах дл устранени наводок в цепи возбуждени э.д. с. в контуре измер ют во врем пауз между импульсами возбуждени при затухании резонансных колебаний пьезопреобразовател . Но так как контур расположен на поверхности пьезопреобразовател , в нем наводитс э.д. с. помехи, обусловленна колебани ми электромагнитного пол , генерируемого за счет обратного пьезоэффекга при перепол ризации пьезопреобразовател во врем механических колебаний. Кроме того, пространственна разрешающа способность измерений мала, так как площадь чувствительного элемента определ етс поперечным сечением пьезопреобразовател . Этот Способ не может обеспечить высокую чувствительность из-за малой амплитуды колебаний поперечного сечени контура, определ емойIn these methods for eliminating crosstalk in the excitation circuit with. The circuit is measured during pauses between the excitation pulses when the resonant oscillations of the piezo transducer are damped. But since the contour is located on the surface of the piezoelectric transducer, it is induced by ed. with. interference caused by the oscillations of the electromagnetic field generated by the inverse piezoelectric effect during the polarization of the piezoelectric transducer during mechanical oscillations. In addition, the spatial resolution of the measurements is small, since the area of the sensitive element is determined by the cross section of the piezoelectric transducer. This method cannot provide high sensitivity due to the small amplitude of oscillations of the cross section of the contour defined by

небольшими изменени ми линейных размеров пьезопреобразовател .small changes in the linear dimensions of the piezo transducer.

Предлагаемый способ отличаетс от известных тем, что направл ют на чувствительныйThe proposed method differs from the known ones in that they are directed to sensitive

элемент измерительного контура сконцентрированные ультразвуковые колебани пьезопреобразовател и измер ют наведенную в чувствительном элементе э.д. с., пропорциональную нормальной составл ющей вектораthe element of the measuring circuit is a concentrated ultrasonic oscillations of the piezotransducer and the electromotive force induced in the sensitive element is measured. c. proportional to the normal component of the vector

индукции измер емого магнитного пол .induction of the measured magnetic field.

Это позвол ет повысить чувствительность и разрешающую способность.This allows for increased sensitivity and resolution.

Способ определени индукции посто нны.х магнитных полей состоит в том, что пространственно раздел ют рабочую область ультразвуковых колебаний и источник этих колебаний , концентрируют их и направл ют на чувствительный элемент, с которого снимают э.д. с., пропорциональную нормальной составл ЕОщей вектора индукции измер емого магнитного пол . Это позвол ет применить экранировку от наводок, обусловленных как самим преобразователем, так и возбуждающим его генератором. Благодар этому пьезопреобразователь можно возбуждать как в непрерывном режиме, так и отдельными импульсами . Изменение площади поперечного сечени контура производитс посредством периодического перемещени чувствительного элеп е р п е нд и кул р н о и и з м е р е мо и к о мп о н е 11 т е индукции магнитного пол . При этом скорость пересечени магнитного нотока чувствительным элементом может быть большой благодар трансформации акустических колебаний концентратором, а илощадь пересекаемого магнитного потока может быть сделана небольшой , что обеспечивает высокую чувствительность и пространственную разрешающую способность. В чувствительном элементе измерительного контура индуцируетс э.д. с., равна , согласно закону электромагнитной индукции,The method of determining the induction of constant magnetic fields consists in spatially separating the working area of ultrasonic vibrations and the source of these oscillations, concentrating them, and directing them to a sensitive element, from which the emf is removed. S., proportional to the normal component of the induction vector of the measured magnetic field. This makes it possible to apply shielding from interference caused by both the transducer itself and the generator that excites it. Due to this, a piezoelectric transducer can be excited both in continuous mode and with individual pulses. The change in the cross-sectional area of the contour is carried out by periodically moving the sensitive elephe re pendand cooler and measuring the magnetic field. In this case, the velocity of the intersection of the magnetic current by the sensitive element can be large due to the transformation of the acoustic oscillations by the concentrator, and the area of the intersected magnetic flux can be made small, which ensures high sensitivity and spatial resolution. In the sensing element of the measuring circuit is induced by ed. s., is equal, according to the law of electromagnetic induction,

. Ф г dS е -- - }. Ф г dS е - -}

atat

dtdt

где Ф- магнитный поток; Вwhere F is the magnetic flux; AT

индукци магнитного пол . magnetic field induction.

Если площадь, пересекаема чувствительным элементом, мен етс по синусоидальному законуIf the area intersected by the sensitive element varies sinusoidally

S(t} 5mSinCL)if,S (t} 5mSinCL) if,

тоthat

5°SjnCOS(B/, 5 ° SjnCOS (B /,

где 03 -кругова частота where 03 is the circular frequency

ультразвуковых колебаний;ultrasonic vibrations;

5 -единичный вектор нормали к плоскости колебаний чувствительного элемента .5-unit vector normal to the plane of oscillation of the sensitive element.

Таким образом э.д. с. пропорциональна индукции измер емого магнитного пол , частоте ультразвуковых колебаний и максимальной площади, пересекаемой чувствительным элементом , нормаль к которой совпадает с направлением компоненты магнитного пол в данном элементе объема.Thus ed. with. proportional to the induction of the measured magnetic field, the frequency of the ultrasonic vibrations and the maximum area crossed by the sensitive element, the normal to which coincides with the direction of the magnetic field component in a given volume element.

Предмет изобретени Способ определени индукции посто нных магнитных полей путем изменени э.д. с. в измерительном контуре возбуждением пьезопреобразовател на резонансной частоте, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности и разрешающей способности , направл ют на чувствительный элемент измерительного контура сконцентрированные ультразвуковые колебани пьезоиреобразовател и измер ют наведенную в чувствительном элементе э.д. с., пропорциональную нормальной составл ющей вектора индукции измер емого магнитного иол .The subject of the invention. A method for determining induction of constant magnetic fields by changing the emf. with. In the measuring circuit, excitation of the piezoelectric transducer at the resonant frequency, characterized in that, in order to increase the sensitivity and resolution, concentrated ultrasonic vibrations of the piezoelectric transducer are directed to the sensitive element of the measuring circuit and measured in the sensitive element em. c. proportional to the normal component of the induction vector of the measured magnetic iol.