SU320797A1

SU320797A1 -

Info

Publication number: SU320797A1
Application number: SU1373701A
Authority: SU
Inventors: М. Б. Гринбаум Г. С. Кратыш Г. И. Рекалова Т. В. Перси нов А. А. Шахов Ю. В. Афанасьев

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙDEVICE FOR MEASURING MAGNETIC FIELDS

Изобретение относитс к устройствам дл измерени компонент магнитного пол . Оно может быть использовано в промышленности л научной практике, особенно при изучении топографии неоднородных магнитных нолей, т. г. при измерении величины магнитного пол в малых объемах.The invention relates to devices for measuring magnetic field components. It can be used in industry and scientific practice, especially when studying the topography of inhomogeneous magnetic fields, that is, when measuring the magnetic field in small volumes.

Известно устройство дл косвенного измерени магнитной индукции. Оно представл ет собой провод щий контур, нанесенный на грани пьезок ристалла, помеш,енного между электродами , к которым подведено переменное напр жение .A device for indirect measurement of magnetic induction is known. It is a conductive circuit applied to the edges of a piezel of a rustle placed between electrodes to which an alternating voltage is applied.

Недостатками этого устройства вл ютс высокий уровень шумов, мала пространственна разрешаюш.а способность, косвенный характер измерени и мала чувствительность.The disadvantages of this device are high noise level, low spatial resolution and low-resolution ability, low sensitivity.

Предложенное устройство отличаетс от известного тем, что ньезонреобразователь помешен в полость провод щего полуволнового стакана и жестко с ним св зан. Стакан механически сопр жен с внешним провод щим корпусом через игольчатые держатели, установленные на акустической нейтрали, и с акустическим концентратором. Последний соединен с ыикропроводом, закрепленным в опорах. Это позвол ет повысить чувствительность устройства и одновременно значительно уменьшить его габаритные размеры.The proposed device differs from the known one in that the breeder is placed into the cavity of the conducting half-wave glass and is rigidly connected with it. The beaker is mechanically coupled with an external conductive body through needle holders mounted on an acoustic neutral, and with an acoustic hub. The latter is connected to a cable conduit fixed in supports. This allows to increase the sensitivity of the device and at the same time significantly reduce its overall dimensions.

Предложенное устройство представлено на чертеже.The proposed device is shown in the drawing.

Пьезоэлектрический преобразователь / расположен внутри полуволнового немагнитного стакана 2 с акустическим концентраторо.м . Пьезопреобразователь имеет акустический контакт с дном стакана. Острие концентратора механически св зано с центральной частью микропровода 4, укрепленного токопровод щими опорами 5 с контактам бис неметаллическими перемычками 7. Полуволновый стакан и акустический концентратор механически св заны с кольцом 8, закрепленным в общем металлическом кожухе-экране 9 на трех парах игольчатых держателей 10, расположенных под углом 120° один к другому. С контактов 6, подведенных к опорам 5, снимаетс полезна э. д. с. Опоры 5 электрически изолированы от кожуха-экрана 9 с помощью неметаллических (керамических, кварцевых и т. д.) перемычек 7. При работе устройства контакты 11 подсоедин ютс к выходу генератора, возбуждающего Пьезопреобразователь, а контакты 6 - к трансформаторному входу узкополосного предусилител .Piezoelectric transducer / located inside a half-wave non-magnetic cup 2 with an acoustic concentrator. The piezo transducer has an acoustic contact with the bottom of the glass. The hub of the concentrator is mechanically connected to the central part of the microwire 4, reinforced by conductive supports 5, to contacts with non-metallic bis jumpers 7. A half-wave glass and an acoustic hub are mechanically connected to the ring 8 fixed in a common metal casing-screen 9 on three pairs of needle holders 10, 120 ° to one another. The contacts 6 connected to the supports 5 are removed useful e. d. The supports 5 are electrically isolated from the shield-screen 9 by means of non-metallic (ceramic, quartz, etc.) jumpers 7. When the device is operated, the contacts 11 are connected to the output of the generator driving the piezotransducer, and the contacts 6 are connected to the transformer input of the narrow-band preamplifier.

колебани мнкропроводу 4. Колеблющийс мпкропрозод вл етс частью измерительного контура с измен ющимс поперечным сечением . Устройство измер ет проекцию вектора Вoscillations in the conductor 4. The oscillating microprozod is a part of the measurement circuit with a variable cross section. The device measures the projection of the vector B

внещнего пол на нормаль 5, т. е. вл етс датчиком направленного типа, а возникающа 3. д. с. пр мо пропорциональна частоте и амплитуде колебаний микропровода.external field on the normal is 5, i.e. it is a directional type sensor, and the resulting 3. d. Directly proportional to the frequency and amplitude of the oscillations of the microwire.

Устройство обеспечивает повышенную точность измерени индукции магнитного пол и имеет высокий порог чувствительности за счет низкого уровн шумов. Уровень шумов снижен благодар малому сопротивлению {несколько ом) измерительной цепи, а также за счет того, что пьезоиреобразователь помещен в двойной металлически.й экран и достаточно удален от измерительной цепи посредством акустического концентратора 3. Первым экраном вл етс полуволновый стакан 2, вторым - металлический кожух 9. Двойное экранирование пьезопреобразовател и разнесение в пространстве цепей возбуждени и измерени исключает проникновение в измерительную цепь помех самого устройства, возникающих в непрерывном режиме возбуждени пьезопреобразовател в основном за счет высокого переменного наПр жени , подаваемого на электроды пьезопреобразоВател , с частотой, равной частоте сигнала. В случае же импульсного режима возбуждени пьезопреобразовател электричеокие помехи возникают Б виде электромагнитных колебаний за счет обратного пьезоэффекта (лерепол ризации кристалла при резонансных колебани х акустической системы) также с частотой, равной частоте сигнала.The device provides increased accuracy in measuring the magnetic field and has a high sensitivity threshold due to a low noise level. The noise level is reduced due to the low resistance (several ohms) of the measuring circuit, and also due to the fact that the piezo transducer is placed in a double metal screen and sufficiently removed from the measuring circuit by means of an acoustic concentrator 3. The first screen is a half-wave glass 2, the second is a metal the casing 9. The double shielding of the piezoelectric transducer and the separation in space of the excitation and measurement circuits exclude penetration of the device itself into the measuring circuit of interference arising in continuous operation. IU piezoelectric transducer excitation mainly due to AC high voltage applied to the piezoelectric transducer electrodes with a frequency equal to the frequency signal. In the case of a pulsed excitation mode of the piezoelectric transducer, electrical interference occurs in the form of electromagnetic oscillations due to the inverse piezoelectric effect (crystal lepre-polarization during resonant oscillations of the acoustic system) also at a frequency equal to the signal frequency.

Применение акустического концентратора 3 повышает чувствительность устройства, поскольку небольшие по амплитуде колебани пьезокристалла трансформируютс в значптельные механические колебани остри концентратора , а следовательно, и микропронюда. Применение акустического концентратора, сопр женного с закрепленным в опорах микропроводом , позвол ет таклсе миниатюризироватьThe use of an acoustic concentrator 3 increases the sensitivity of the device, since small amplitude oscillations of the piezocrystal are transformed into the mechanical oscillations of the tips of the concentrator, and consequently, of micropath. The use of an acoustic hub, coupled with a microwire fixed in the supports, allows miniaturizing

рабочую часть устройства и измер ть магнитные пол в чрезвычайно малых объемах (вблизи узких щелей, в зазорах деталей, в непосредственной близости от поверхности тел и т. д.). Малый объем рабочей части (около 10 мм)the working part of the device and measure magnetic fields in extremely small volumes (near narrow slits, in the gaps of parts, in close proximity to the surface of bodies, etc.). Small volume of the working part (about 10 mm)

устройства позвол ет производить точечные измерени , что крайне необходимо дл изучени неоднородности магнитного пол , особенно при сложном характере этой неоднородности . Все это расшир ет эксплуатационные возможности устройства.The device allows point measurements to be made, which is essential for studying the inhomogeneity of the magnetic field, especially given the complex nature of this heterogeneity. All this expands the operational capabilities of the device.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл измерени магнитных полей, содержащее измерительный контур, пьезопреобразователь и акустический концентратор, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений при одновременном уменьшении габаритных размеров чувствительной части контура, пьезопреобразователь помещенA device for measuring magnetic fields, comprising a measuring circuit, a piezotransducer and an acoustic hub, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy while reducing the overall dimensions of the sensitive part of the circuit, the piezotransducer is placed

в полость провод щего полуволнового стакана и жестко с ним св зан, а стакан механически св зан с внешним провод щим корпусом через игольчатые держатели, установленные на акустической нейтрали, и механически -сопр л ен сinto the cavity of the conducting half-wave glass and is rigidly connected with it, and the glass is mechanically connected with the external conducting body through needle holders mounted on an acoustic neutral, and mechanically - a continuous support

акустическим концентратором, соединенным с вл ющимс частью измерительного контура микропроводом, закрепленным в опорах.an acoustic hub, connected to a microwire, which is part of the measuring circuit, and fixed in supports.