SU448406A1

SU448406A1 - Device for measuring magnetic field characteristics

Info

Publication number: SU448406A1
Application number: SU1898062A
Authority: SU
Inventors: Станислав Николаевич Сизов; Сергей Павлович Мельников
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Сибирского Государственного Научно-Исследовательского Института
Priority date: 1973-03-29
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1974-10-30

Description

1one

Изобретение относитс к области измерений характеристик иагнитных полей с использованиеи датчика, основанных на влении магнитного дерного резонанса.This invention relates to the field of measuring the characteristics of magnetic fields using a sensor based on the phenomenon of magnetic nuclear resonance.

В известных устройствах подобного типа датчик представл ет собой четвертьволновой короткозамкнутый отрезок гладкой коаксиальной линии с помещенной на нем сигнальной обмоткой. Резонансна длина такого отрезка брез I/4 (где А - длина волны высокочастотных колебаний, определ ема типом примен емого рабочего вещества) составл ет дл известных в насто щее врем рабочих веществ 0,7-0,8 м.In known devices of this type, the sensor is a quarter-wave short-circuited segment of a smooth coaxial line with a signal winding placed on it. The resonant length of such an I / 4 cut section (where A is the wavelength of high-frequency oscillations determined by the type of working substance used) is 0.7-0.8 m for currently known working substances.

Однако датчик с ipe 0,7-0,8 м невозможно использовать при измерении неоднородных магнитных полей с достаточной дл практических пелей разрешающей способностью. Кроме того, большие размеры датчика привод т к плохой помехозащищенности при измерени х, However, a sensor with ipe 0.7–0.8 m cannot be used when measuring inhomogeneous magnetic fields with a resolution sufficient for practical measurements. In addition, large sensor sizes result in poor noise immunity during measurements,

Цель изобретени - уменьшение резонансной длины датчика, увеличение его разрешающей способности и улучшение помехозащищенности.The purpose of the invention is to reduce the resonant length of the sensor, increase its resolution and improve noise immunity.

Это достигаетс тем, что в предлагаемом устройстве внутрвн НИИ проводник коаксиального ре зонатора выполнен в виде спирали а внешний - в виде полого диэлектрического стакана с ненесенным на его поверхность слоем металла причем во внутренней полости упом нутого стакана, заполненной рабочш веществом, размещен элемен св зи дл ввода высокочастотной энергии генератора, а в наружном проводнике имеютс щели дл передачи сигнала сигнальной катушке и далее в усилительное устройство.This is achieved by the fact that in the proposed device the internal research institute the conductor of the coaxial resonator is made in the form of a helix and the external one is in the form of a hollow dielectric cup with a metal layer that is not carried on its surface, and in the inner cavity of the said cup filled with the working substance inputting the high frequency energy of the generator, and in the outer conductor there are slots for transmitting the signal to the signal coil and then to the amplifying device.

На фиг, I схематически показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - блок Схема устройства,Fig, I schematically shows the proposed device; in fig. 2 - block Device Diagram,

Устройство содержит полый диэлектрический стакан I, на внешнюю поверхность которого нанесен слой 2 металла, вл ющегос внешним проводником коаксиального резонатора . Внутри стакана расположена спираль 3, выполненна из медной посереб ренной проволоки. Внутренн полость стакана заполнена рабочим веществом. Дл ввода высокочастотной энергии в резонатор служит элемент 4 св зи. Сверху на резонаторе находитс сигнальна катушка 5.The device contains a hollow dielectric cup I, on the outer surface of which is applied a layer 2 of metal, which is the outer conductor of a coaxial resonator. Inside the glass is a spiral 3, made of silver-plated copper wire. The internal cavity of the glass is filled with a working substance. Element 4 is used to introduce high frequency energy into the resonator. On top of the resonator is a signal coil 5.

Устройство работает следующим образом. Энерги высокочастотного генератора б подводитс к датчику 7, возбужда рабочее вещество. Полезный сигнал, наводимый в сигнальной обмотке через щели в наружном проводнике резонатора , подаетс в уси)1ительное устройство 8 и далее в регистратор 9, Работу схемы синхронизирует коммутатор ID,The device works as follows. The energy of the high-frequency generator b is supplied to the sensor 7, exciting the working substance. The useful signal induced in the signal winding through the slots in the outer conductor of the resonator is fed into the device 8 and then to the recorder 9, the switch ID synchronizes the circuit operation,

Предлагаемое устройство совмещает положительные качества коаксиального резонатора (высока добротность на частоте резонанса, концентраци пол ризующего магнитного пол внутри резонатора) (Х, малыми размерами и улучшенной ррзрешающей способностью и помехозащищенностью коаксиального резонатора со спиральным внутренним проводником,The proposed device combines the positive qualities of a coaxial resonator (high Q-factor at the resonance frequency, concentration of a polarizing magnetic field inside the resonator) (X, small size and improved resolution and noise immunity of the coaxial resonator with a spiral inner conductor,

ПРЩМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯINVENTION

Устройство дл измерени характеристик магнитного пол , содержащее высокочастотный генератор, датчик ввиде коаксиального резонатора с сигнальной катушкой, усилитель , регистрирующее устройство и синхронизирующий коммутатор, отличающеес тем, что, с цeльJo уменьшени резонансной длины, улучшени помехозащищенности и увеличени разрещающей способности , внутренний Проводник коаксиального резонатора выполнен в виде спирали, а внешний - в виде полого диэлектрического стакана с нанесенным на его поверхность слоем металла, причем во внутренней полости упом нутого Стакана, заполненной рабочим веществом, размещен элемент св зи дл ввода высокочастотной энергии генератора, а в наружном проводнике имеютс щели дл передачи сигнала сигнальной катушке и далее в усилительное устройство .A device for measuring the characteristics of a magnetic field containing a high-frequency generator, a sensor in the form of a coaxial resonator with a signal coil, an amplifier, a recording device and a synchronizing switch, characterized in that the inner coaxial resonator conductor has been made to reduce the resonance length, improve noise immunity and increase resolution. in the form of a spiral, and the external one - in the form of a hollow dielectric cup with a layer of metal deposited on its surface, and renney cavity of said cup filled with the working medium is arranged coupler for supplying high-frequency power generator, and the outer conductor there are slots for transmitting the signal coil and the further signal to the amplifying device.

гg

Фаг.1Phage.1

Фс/г.2FS / G.2