SU729443A1 - Датчик компаса-инклинатора - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к магнитным измерени м, в частности к навигациоиньом измерени м, и к определению магнитного склонени  и наклонени  при геофизических на- 5 блюдени х.

Известно устройство, основанное на силовом воздействии исследуемого магнитного пол  на электронный поток магнитоуправл емой лампы, 10 содержащее вакуумный баллон, катод, два анода и разделитель 1. Под воздействием геомагнитного пол  происходит изменение траектории электронов и, соответственно, пере- 5 распределение анодных токов ламп. Так как разностньгй ток  вл етс  линейной функцией малого угла поворота лампы относительно вектора индукции пол , то такое устройство 20 может быть использовано в качестве чувствительного элемента магнитного компаса или инклинатора.

Однако это устройство имеет недостаточно высокую чувствитель- 25 ность по углу поворота.

Известен также компас-инклинатор , содержащий электронную пушку с модул тором и приемник пучка электронов, представл ющий собой 30

плоскую мишень, разделенную на четыре изолированные секции, которые соединены попарно с соответствующим усилителем 2. Под воздействием магнитного пол  Земли пучок электронов, сформированный электронной пушкой, отклон етс  от оси пушки. Смещение проекции пучка на мишени вызывает разбаланс схемы и по вление разностного тока в выходной цепи, величина которого пропорциональна углу отклонени  оси электронной пушки от направлени  полного вектора геомагнитного пол .

Недостатком такого прибора  вл етс  низка  точность измерений, обусловленна  малой разрешающей способностью его первичного преобразовател  .

Целью данного изобретени   вл етс  увеличение точности измерений.

Это достигаетс  тем, что в датчик компаса-инклинатора введены формирователь импульсов, коммутатор , кольца Гельмгольца, осевой электрод, прозрачна  шкала с кольцевыми делени ми: а приемник пучка электронов Вполнен в виде полого цилиндрического экрана с OTsepcTHeN в стенке-, внутренн   поверхность

которой покрыта флуоресцирующим материалом , а на внешней поверхности укреплена шкала, с делени ми, причем цилиндрический экран и осевой электрод установлены соосно с кольцами Гельмгольца, ось электронной пушки ориентирована перпендикул рно к оси колец Гельмгольца, формирователь импульсов соединен с модул тором электронной пушки и с входом коммутатора , а выходы коммутатора соединены с кольцами Гельмгольца и с осевым электродом.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство.

Оно содержит формирователь 1 импульсов , электронную пушку 2 с модул тором 3, коммутатор 4, кольца Гельмгольца 5, осевой электрод 6, цилиндрический экран 7 с отверстием 8 и прозрачную шкалу 9.

Пакет электдонов движетс  по траектории А, VQ- вектор начальной скорости пакета электронов, В, - вектор однородного магнитного пол  колец Гельмкольда, Т - полный вектор однородного геомагнитного пол , § - равнодействующий вектор суммарного магнитного пол  2 и Т, D смещение пакета электронов вдоль оси колец Перпендикул рность векторов Q и BK обеспечивают жесткой установкой электронной пушки 2 относительно колец Гельмгольца 5. Начало координат О условно показано в центре колец.

Когда с формировател  1 импульсов подают соответствующий импульс на модул тор 3 электронной пушки 2, последн   формирует пакет электроно движущийс  с начальной скоростью V Пакет электронов ввод т через отверстие 8 в область суммарного однородного магнитного пол  колец Гельмголца 5 и геомагнитного пол  с помощью положительного корректирующего импульса , сформированного формирователем , импульсов и поданного в соответствующий момент через коммутатор 4 на осевой электрод 6. При произвольно ориентированном приборе относител;ьно вектора Т, когда угол между УО и В не равен 90°, пакет электронов перемещаетс  по винтовой линии вдоль равнодействующего вектора В . Через определенный посто нный интервал времени магнитное поле колец Гельмгольца 5 резко уменьшает с помощью коммутатора 4, управл елюго формирователем 1 импульсов , в результате чего пакет электронов движетс  по траектории, близкой к касательной к винтовой линии, и высвечивает п тно на флуоресцирующем экране 7. Смещение D п тна вдоль оси колец фиксируют с помощью прозрачной шкалы 9 с кольцами делений. Строго говор , смещение пакета вдоль вектора В и смеще ние D не равны друг другу, но вследствие того, что поле В задают значительно большей величины по сравнению с полем Т , указанным расхождением можно за малостью пренебречь . Практически пакет электронов обращаетс  вокруг оси колец.

Дл  измерени  магнитного склонени  ось УУприбора ориентируют верВ .

тикально, т.е. векторы

располагают в горизонтальной плоскости . Вращают прибор вокруг оси УУ до тех пор, пока смещение D не станет равным нулю. При этом векторы S и ь расположены в плоскости магнитного меридиана, вектор VQ перпендикул рен к этой плоскости, смещени  пакета не происходит, а ось ZZ прибора указывает направление магнитного меридиана . Магнитное склонение может быть считано с помощью соответствующего внешнего лимба (на чертеже не показан).

Дл  измерени  магнитного наклонени  поворачивают прибор вокруг оси ZZ строго ,т.е. располагают векторы Voи Вц в плоскости магнитного меридиана, а затем вращают прибор вокруг оси УУ до тех пор, пока смещение D не стане т равным нулю. При этом вектор В| совпадает с вектором Т и с вектором В, вектор VQ перпендикул рен к вектору В, смещени  пакета не происходит, а ось ZZ прибора указывает направление полного вектора геомагнитного пол  Т. Магнитное наклонение может быть считано с помощью соответствующего внешнего лимба.

Последовательный запуск пакетов на орбиту обеспечивает практически непрерывное поступление информации на индикатор прибора.

Чувствительность устройства составл ет 0,1 см/угл.сек. при скорости пакета электронов Vo 10 см/сек, времени изменени  10 сек отношении .

Изобретение позвол ет повысить эффективность магниторазведочных методов и получить определенный экономический эффект при поисках нефти, газа и рудных месторождений.

Claims (2)

1.Ефимов Б.В., Сахов В.Б. Электронные .преобразователи с магнитным управлением.- Л.: Энерги , 1972,

с.104-106,110..

2.Патент США 2666268,

КЛ. 33-360, OПyбЛИK.19Sdfт r otOTИп) .