SU611164A1 - Способ измерени индукции магнитного пол - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и предназначено дл  измерени  параметров магнитного пол : составл ющих ьектора. магнилюй индукции, составл ющих вектора напр женности , а также аи|жул 11ии этого вектора по замкнутому контуру. Известен способ измерени  параметров магии люго пол , основаииый на использовании ферро зондов, сердЕшикл которых перематничивают переменным током ПЬ Недостатком зтото способа  вл етс  мала  точность изме,рега1Я. Известет шособ измерени  параметров магнитного пол , согласно которому нар ду с перемагничиванием сердечников феррозонда переменны синусоидальным полем, их дополнительно .подмагничивают в том же направлении дельтовидиыми импульсами пол  более высокой частоты, причем пол рность импульсов на восход щей и нисход щей полуволнах перемагничивающего пол  вы&1рают противоположной 2. К недостаткам известного способа относитс  наличие в выходной ЭДС феррозонда ложного сигнала второй гармоники и избыточного шума вблизи нее, обусловленных длительной или кратковременной ассиметрией петли гастереэиса, возникающей , например, йэ-за наличи  трудно перемагничиваемых областей, векторы намагниченности которых расположены параллельно или антипараллельно вектору перемагничивакшдего пол . Эти недостатки ограничивают точность измерени  параметров магнитного пол ; Целью изобретени   вл етс  повьшюние точности измерений. Эта цель достигаетс  тем, что в способе и мереки  параметров магнитного пол  дополнительное импульсное подмагничивание осуществл ют поперечным полем, причем импульсами одного знака зтого пол  воздействуют в промежуток времени от 1/4 до 1/2 периода основной волны перемагничивающего 1ЮЛЯ, а импульсами другого знака-в промежуток времени от 3/4 до полного периода основной волны перемагничивающего пол . На фиг. 1 показан процесс опрокидывани  вектора намагниченности трудно перемагничиваелюй области сердечника при наложении продольного перемагничивающего и поперечного подмагничива щего магнитных полей; на фиг. 2 -- устройство, реализующее предлагаемый способ.

На фиг. 1 изображены сердечник 1, направление 2, в котором дейсгвует перемагничивающее noneB|i(t), поперечное направление 3, в котором действует подмагничивающее поле Bi(t), ipyziHo перег гничиваема  область 4, устойчивое 5 (7) и неустойчивое 6 (8) положени  трудно перемагничиваемой области.

Сущность способа заключаетс  в следующем.

Сердечник феррозонда 1 перемагничиваетс  в продольном направлении 2 переменным полем Bji (t) и указанные выше моменты времени в поперечном направлении 3 .подмапшчиваетс  полем BI (t). В результате действи  этих полей векюр намагниченности трудно перемагничиваемой области 4 переводитс  из устойчивого положени  5 в неустойчивое положение 6, а затем при смене знака пол  B,i(t) - в положение 7 (показано штриховыми лини ми), которое дл  рассматриваемой анизотропной формы области 4 также оказываетс  устойчивым. При опрокидывании вектора намагниченности в исходное состо ние вектор пе . реводитс  с помощью импульсов подл агничивающего пол  BI (t) другой пол рности (показано 1нтриховыми лирш ми) в некоторое новое неустойчивое положение 8, а затем при смене знака нол  BI 1 (t) - в устойчивое положение 5.

Таким образом, вектор намагниченности трудно перемагничиваемой области за один цикл пол  перемагничивани  опрокидываетс  дважды, поворачива сь в результате на 360°. В отсутствие импульсов поперечного пол  такого регул рного опрокидывани  не происходит, поскольку оно носит в этом случае случайньш характер. Устройство содержит феррозонд, состо щий из трубчатого пермаллоевого или ферритового сердечника 9, тороидальной и соленоидальной обмоток 10 и 11 возбуждени , охватывающих этот сердечник, и измерительной обмотки 12. Тороидальна  обмотка JO подключена к генератору 13, вырабатывающему синусоидальный ток перемагничивани  сердечника. Генератор 13 сопр жен также с фазовращателем 1 и формирователем 15, вырабатывающим импульсы тока дополнительного подмагничивани , Импульсы тока формировател  15 через ключ 16 поступают в соленоидальную обмотку 11 феррозонда. Измерительна  обмотка 12 феррозонда сопр жена с таповыми элементами феррозондового магнитометра: избирательным усилителем 17, синхронным детектором 18 и регистрирующим прибором 19.

Измерени  в соответствии с предлагаемым способом провод т следующим образом.

С помощью фазовращател  14 устанавливают режим, согласно которому вырабатываемые формирователем 15 имп а1ьсы одного знака поступают в обмотку И в промежуток времени от 1/4 до. 1/2 периода основной волны перемагничивающего пол , а импульсы другого знака - в промежуток времени от 3/4 до 1 периода этой волны. Поскольку витки обмотки 11 ортогональны виткам обмотки 10, то в каждой точке сердечника 9 импульсный ток создает поперечное подмагничивающее поле, и полном соответствии с формулой изобретени . При

наличии внещнего пол  BQ, действующего в направлении нормали к плоскости JBHTKOB измерительной обмотки 12 в последней, возникает ЭДС, котора  усиливаетс  усилителем 17, вьшр мп етс  детектором 18 и регистрируетс  прибором 19.

Сравнение точностных характеристик устройства при отсутствии и наличии дополнительного подмагничивани  сердечника по выходному сигналу феррозонда провод т след)тощим образом.

Феррозонд помещают в ферромагнитный или

сверхпровод щий экран, внутри которого отсутствует магнитное поле BO 0. Размыкают ключ 16 и записывают уровень шума и дрейф нул  феррозонда с помоп1ью прибора 19, затем ключ 16 замыкают и внрвь записывают шум и дрейф,

Таким образом, при наличии дополнительного

подмагничивани  сердечника импульсали поперечного пол  шум и дрейф феррозонда уменьшаютсл.

Фо.рмула изобретени 

30

Способ измере1ш  параметров магнитного пол , основанньш на перемагничивании сердечников феррозондов и магнитных усилителей периодически измен ющимс  полем и дополнительным импульсным подмашичиванием этих сердечников с частотой следовани  импульсов, большей или равной частоте перемапшчивающего пол , о тли ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени 

точности, дополнительное импульсное подмагничивание ос)тдествл ют поперечным полем, причем импульсами одного знака .этого пол  воздействуют в промежуток времени от 1/4 до 1/2 периода основной волны перемагничиваюшего пол , а импульса

МИ другого знака - в промежуток времени or 3/4 до полного периода основной перемагничивающего пол .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе;

1- Афнасьев Ю. В., Феррозонды, Л., Энерги ,

1969;

2. Авторское свидетельство СССР № 324593, кл. G 01 R. 33/02, 1972.

Bir(t}

B,,(t)