Claims (1)
ВОСПРИИМЧИВОСТИ И УДЕЛЬНОЙ ПРОВОДИМОСТИ СРЕДЫ тушки зонда окружающей среды, а также переменной температуры, происходит изменение амплитуды ифазы магнитного момента генераторной катушки, что снижает точность, фазовую избирательность и чувствительность измерений. К тем же результатам приводит вли ние переменной температуры на величины сопро- тивлений резисторов делител напр жени . Цель изобретени - увеличение точ- ности, фазовой .избирательности и чувствительности измерений. Поставленна цель достигаетс тем, Что в известном устройстве дл измерений магнитной восприимчивости и удельной проводимости среды на генераторной катушке равномерно в пределах длины ферромагнитного сердечника и на трансформаторе тока размещено, по меньшей мере, по одной управл ющей .обмотке, вы полненной с тем же соотношением витков , что и у компенсационных обмоток, соединенной последовательно и подключенной ко входам цепи автоматической регулировки усилени и цепи опорного напр жени , введена балансирующа обмотка , размешенна , например, на генераторной катушке и подключенна к резисторному делителю напр жени , выход которого соединен последовательно с приемной катушкой и вторичными компен сационными обмотками генераторной катушки и трансформатора тока. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; j на фиг. 2 - электрическа схема зонда. Устройство дл измерений магнитной восприимчивости и удельной проводимости среды включа.ет источник 1 синусоидального напр )Кени с цепью 2 автоматическо регулировки усилени , усилител 3, синхронный вьтр митель 4 с цепью 5 опорного Напр жени , регистратор 6 и зонд 7. Зонд 7 содержит генераторную катушку, имеющую ферромагнитный сердечник 8 цилиндрической формы, первич . ную обмотку 9 и равномерно распределе ные в пределах длины ферромагнитного сердечника вторичные обмотки - управл ющую Id, компенсационную 11, балан сирующую 12, приемную катушку с обмоткой 13, трансформатор тока, имеющий магнитопровод 14, первичную обмо ку 15 и вторичные обмотки - управл ю щую 16 и компенсационную 17. Первич на обмотка 9 генераторной катушки и первична обмотка 15 трансформатора В 54 ока соединены.последовательно и обра- уют генераторную цепь, вторична упавл юща обмотка 10 генераторной каушки и вторична управл юща обмотка 16 трансформатора тока выполнены с соотношением витков, при котором отношение индуцируемых в них ЭДС равно отношению магнитных моментов ферромагнитного сердеч.нйка 8 генераторной катушки и ее первичной обмотки 9, включены последовате/1ьно и образуют управл ющую цепь. Вторична компенсационна обмотка 11 генераторной катушки и вторична компенсационна обмотка 17 трансформатора тока выполненьг с таким же соотношением витков, а количество витков в этих обмотках подобраны так, что индуцируема на них суммарна ЭДС примерно равна ЭДС приемной катушки в отсутствие среды (в воздухе). Компенсационные обмотки 11 и 17 включены последовательно и встречно с обмоткой 13 приемной катушки. Балансирующа обмотка 12 генераторной катушки соединена с делителем напр жени , образованным резисторами. 18 и 19, причем резистор 18 вл етс выходом, который также соединен последовательно с приемной катушкой. Величина сопротивлени резистора 18 подбираетс так, чтобы ЭДС приемной цепи, образованной приемной катушкой и всеми последовательно . включенными элементами, в воздухе равн лась нулю. Проводами 20 и 21 генераторна цепь соединена с выходом источника 1 синусоидального напр жени , проводами 22 и 23 управл юща цепь соединена со входами цепи 2 автоматической регулировки усилени и цепи 5 опорного напр жени , проводами 24 и 25 приемна цепь соединена с усилителем 3. Устройство работает следующим о.б- разом. При включении источника 1 синусоидального напр жени токовое поле первичной обмотки 9 генераторной катушки и вторичное поле окружающей зонд среды совместно .намагничивают ферромагнитный сердечник 8. Магнитный момент генераторной катушки при этом складываетс из магнитног;о момента ферромагнитного сердечника 1 и магнитного момента первичной обмотки 9. Магнитный момент М определ ет первичное поле, которое непосре.дственно действует на приемную катушку, а также намагничивает среду и индуцирует в ней вахревые токи, порожда тем самым вто- 56 ричное поле среды. Вторичноэ поле сред завис итее от магнитной восприимчивости среды и ее удельной проводимости, воздействует на приемную катушку, создава полезный сигнал, и на генераторную катушку , измен амплитуду и фазу магнитного момента и создава тем самым noMe.xjS при измерени х, В данном устройстве эта помеха устран етс следующими мерами. Можно показать, что амплитуда и фаза как напр жени Uy на выходе управл ющей цепи, так и наар жени }} на выходе компенсационной цепи измен ютс синхронно с изменением амплитуды и фазы магнитного момента. Напр жение J с последовательно включенных обмоток 1О и 16 по проводам 22 и 23 поступает на вход цепи 2 автоматической регулировки усилени , благодар которой в пределах заданной точности поддерживаетс неизменной амп литуда этого напр жени путем компенсирующего изменени на проводах 20 и 21 напр жени источника 1 и, сдедоьательно , тока в обмотке 9 в процесса воздействи вторичного пол среды и измен ющейс температуры. Одновременно стабилизируетс амплитуда магнитного момента, сохран свое значение, сущест вовавшее в воздухе. Несмотр на стабилизацию амплитуды под воздействием перечисленных факторов происходит фазовый сдвиг магнитног момента ген.ераторной катушки. Дл искл чени его вли ни напр жение Uy фаза которого измен етс синхронно с отклонением фазы М, с выхода управл ющей цепи по проводам 22 и 23 поступает на вход цепи 5 опорного напр жени . В ито ге происходит автоматическа подстройка фазы опорного наЯр жени на синхронном выпр мителе 4 так, что между опорным напр жением и моментом М сохран етс строго определенное фазовое соотношение независимое от воздействи на генераторную катушку вторичного пол среды и измен ющейс температуры. При высокоточных измерени х ЭДС -,индуцируема непосредственно моментом М в обмотке 13 приемной катушки, компенсируетс . Однако в присутствии среды величина д измен етс по фазе а также по амплитуде - в пределах точности стабилизации М. Дл предотвращени вли ни эткх факторов в устройстве ЭДС 6д компенсируетс напр жением Un, поступающим в приемную цепь с об56 моток 11 и 17 и пропорциональным величине М. Настройка цепи компенсации производитс выбором числа витков обмо-ток И и 17. Точна компенсаци осуществл етс с помощью балансирующей обмотки 12 путем подбора сопротивлений резисторов 18 и 19. Вли ние температуры на величины сопротивлений лишь незначительно сказываетс на величине полного компенсационного напр жени , так как основна часть его, снимаетс с незашунтированных обмоток 11 и 17 и лишь мала дол - с резистора 18. В присутствии среды на выходе приемной цепи (проводах 24 и 25) по вл етс разностна ЭДС f-Eo котора индуцируетс вторичным полем среды. Составл юща ЗДС -Со; наход ща с в фазе с g,y создаетс в основном за счет намагничивани среды (вли нием магнитной восприимчивости ), а составл юща d-to образующа с Е фазовыи сдвиг в 90, создаетс ви.хревыми токами (вли нием удельной проводимости). Синхронный выпр митель 4 с цепью 5 опорного напр жени настраиваетс намаксимальную чувствительность к одной изсоставл ющей 6 о и, соответственно, к подавле- нию другой, ортогональной составл ющей. Благодар этому регистратор 6 вьщает величину, пропорциональную магнитной восприимчивости среды или ее удельной проводимости. При наличии двух синхронных выпр мителей возможна одновремен„ад регистраци обоих параметров среды. Формула изобретени Устройство дл измерени магнитной восприимчивости и удельной проводимости среды, содержащее источник синусоидального напр жени с цепью автоматической регулировки усилени , усилитель, по меньшей мере один сиахронный выпр митель с цепью опорного напр жени , регистратор , зонд, который имеет генераторную к-атушку с ферромагнитньп сердечником , первичной и вторичной компенсационной обмотками, намотанными равномерно в пределах длины ферромагнитного сердечника , приемную катушку и трансформатор токас первичной и вторичной компенсационной обмотками, причем первичные обмотки генераторной катушки и трансформатора тока соединены последовательно и подключены к источнику синусоидального напр жени . Вторичные комPERSPECTIVENESS AND SPECIFIC CONDUCTIVITY OF THE ENVIRONMENT of the carcass of the environment probe, as well as variable temperature, there is a change in the amplitude and phase of the magnetic moment of the generating coil, which reduces the accuracy, phase selectivity and sensitivity of measurements. The effect of the variable temperature on the resistance values of the voltage divider resistors leads to the same results. The purpose of the invention is to increase the accuracy, phase selectivity and sensitivity of measurements. The goal is achieved by the fact that in the known device for measuring the magnetic susceptibility and specific conductivity of the medium on the generator coil evenly within the length of the ferromagnetic core and on the current transformer is placed at least one control winding performed with the same ratio of turns , as with compensation windings, connected in series and connected to the inputs of the automatic gain control circuit and the reference voltage circuit, a balancing winding is inserted, placed For example, on a generator coil and connected to a resistor voltage divider, the output of which is connected in series with the receiving coil and the secondary compensation windings of the generator coil and current transformer. FIG. 1 shows a block diagram of the device; j in FIG. 2 - electrical circuit of the probe. A device for measuring the magnetic susceptibility and conductivity of the medium including a source 1 sinusoidal (eg) Keny with circuit 2 automatic gain control, amplifier 3, synchronous switch 4 with circuit 5 of the reference voltage, recorder 6 and probe 7. Probe 7 contains a generator coil having a ferromagnetic core of 8 cylindrical shape, the primary. secondary windings - control Id, compensation 11, balancing 12, receiving coil with winding 13, current transformer having magnetic core 14, primary winding 15 and secondary windings - control winding, evenly distributed within the length of the ferromagnetic core. 16 and compensating 17. Primary to the winding 9 of the generator coil and the primary winding 15 of the transformer B 54 of the eye are connected in series and processing of the generator circuit, the secondary control winding 10 of the generator light and the secondary control winding 16 tr nsformatora current windings formed with the ratio in which the ratio of the induced EMF in them equal to the ratio of the magnetic moments of the ferromagnetic serdech.nyka transmitter coil 8 and 9, its primary winding included Sequence / 1no and form a control circuit. The secondary compensation winding 11 of the generator coil and the secondary compensation winding 17 of the current transformer are performed with the same ratio of turns, and the number of turns in these windings is selected so that the total emf induced on them is approximately equal to the EMF of the receiving coil in the absence of medium (in air). Compensation windings 11 and 17 are connected in series and oppositely with the winding 13 of the receiving coil. The balancing winding 12 of the generator coil is connected to a voltage divider formed by resistors. 18 and 19, wherein the resistor 18 is an output that is also connected in series with the receiving coil. The resistance value of the resistor 18 is selected so that the EMF of the receiving circuit formed by the receiving coil and all in series. included elements in the air was zero. The wires 20 and 21 of the generator circuit are connected to the output of the source 1 of sinusoidal voltage, the wires 22 and 23 of the control circuit are connected to the inputs of the circuit 2 of the automatic gain control and the circuit 5 of the reference voltage, the wires 24 and 25 are connected to the amplifier 3. The device works in the following way. When source 1 of sinusoidal voltage is switched on, the current field of the primary winding 9 of the generating coil and the secondary field of the surrounding probe environment magnetize the ferromagnetic core 8. The magnetic moment of the generating coil is made up of magnetic moment; the moment of the ferromagnetic core 1 and the magnetic moment of the primary winding 9. Magnetic the moment M determines the primary field, which has a direct effect on the receiving coil, and also magnetizes the medium and induces in it the eddy currents, thereby giving rise to o- 56 decimal field environment. The secondary field of the media depends more on the magnetic susceptibility of the medium and its specific conductivity, affects the receiving coil, creating a useful signal, and the generating coil, changing the amplitude and phase of the magnetic moment and thereby creating noMe.xjS during measurements, In this device this noise eliminated by the following measures. It can be shown that the amplitude and phase of both the voltage Uy at the output of the control circuit and the charge}} at the output of the compensation circuit change in synchronism with the change of the amplitude and phase of the magnetic moment. The voltage J from the series-connected windings 1O and 16 through the wires 22 and 23 is fed to the input of the circuit 2 of the automatic gain control, due to which, within a given accuracy, the amplitude of this voltage is kept constant by compensating change on the wires 20 and 21 of the source 1 and Thus, the current in the winding 9 in the process of exposure to the secondary field of the medium and the changing temperature. At the same time, the amplitude of the magnetic moment stabilizes, retaining its value, which existed in air. Despite the stabilization of the amplitude under the influence of these factors, there is a phase shift of the magnetic moment of the generator. Coil. To eliminate its effect, the voltage Uy whose phase changes synchronously with the phase M deviation, from the output of the control circuit, via wires 22 and 23, enters the input of the circuit 5 of the reference voltage. As a result, an automatic adjustment of the phase of the reference voltage on the synchronous rectifier 4 occurs so that a strictly defined phase relation is maintained between the reference voltage and the moment M independent of the effect on the generating coil of the secondary field of the medium and the changing temperature. With highly accurate measurements, the emf - induced directly by the moment M in the winding 13 of the receiving coil is compensated. However, in the presence of a medium, the magnitude of d varies in phase and also in amplitude — within the limits of the accuracy of stabilization M. To prevent the influence of these factors in the device, the emf 6d is compensated by the voltage Un supplied to the receiving circuit with a circle 11 and 17 and proportional to the value M The compensation circuit is adjusted by selecting the number of turns of the winding current I and 17. Precise compensation is carried out with the help of a balancing winding 12 by matching the resistances of resistors 18 and 19. The effect of temperature on the resistance values is only slightly affects the magnitude of the total compensation voltage, since the main part of it is removed from the non-shunted windings 11 and 17 and only a small fraction of the resistor 18. In the presence of a medium, a differential emf appears at the output of the receiving circuit (wires 24 and 25) Eo which is induced by the secondary field of the medium. Component VDS -So; being in phase with g, y is created mainly due to the magnetization of the medium (by the influence of magnetic susceptibility), and the d-to component of the E phase shift and 90 is created by viral currents (by the effect of conductivity). The synchronous rectifier 4 with the 5-voltage circuit is tuned to a maximum sensitivity to one of the 6 o and, accordingly, to the suppression of the other, orthogonal component. Due to this, the recorder 6 has a value proportional to the magnetic susceptibility of the medium or its conductivity. If there are two synchronous rectifiers, it is possible to simultaneously register both environmental parameters. Apparatus of the Invention A device for measuring magnetic susceptibility and conductivity of a medium, comprising a source of sinusoidal voltage with an automatic gain control circuit, an amplifier, at least one siachronic rectifier with a reference voltage circuit, a recorder, a probe that has an oscillating k-motor with a ferromagnetic the core, the primary and secondary compensation windings wound evenly within the length of the ferromagnetic core, the receiving coil and the current transformer with the primary and secondary compensation windings, the primary windings of the generator coil and the current transformer are connected in series and connected to a sinusoidal voltage source. Secondary com