SU731404A1 - Трехкомпонентный феррозонд - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерительной техники и пред 1азна-1ено дл  одиовремениого змереии  трех взаимиоортогоиальных составл юн1их вектора слабо .магнитной индукции (или напр женное И магнитного пол ) ь одной точке нространстна .

Известен трехкомпонентный феррозо)д дл  одновреме}1иого измерени  трех взаимно ортогональных составл юн;их вектора маги-ит.ной лндукнин в одной точке пространства , содержащий цили;1дрический сердечник , тороидальную обмотку возбуждени  и три ортогональные измерительные обмотки, расиоложеиные ;ia поверхности сердечника 1.

Однако этот феррозонд имеет различные функции преобразовани , так как дл  двух составл ющих инд кцни магнит;1ого пол  реализуетс  режим продоль}юго, а дл  третьей - режим поперечного возбуждени . Кроме того, при поперечном возбуждении наблюдаете  более высокий уровень магнитных шумов, чем при продольном, что приводит к снижению точ иости измере;1и .

Известен также трехком 1ат; Е 1Й )зонд , содержащий цилиндрический керамический корпус, па котором расиоложеи за.мкнутый сердечник в виде двух витков эллиптической формы, расположенных ортогона .лыо и под углом 45° к образующс цилиндра. Кроме того, }стройство снабжено торои.цальной обмоткой возбуждени  и трем  ортогональными обмоткам} , причем илоскость одной )1з них це 1нсндн л рна образующей цилиндра и проходит через точки нересечени  л тко-з co:v дечпика 2.

Однако этому феррозонду присуще ие10 одноролное намагничивание сердечника, обусловленное неравномерны.м распределением мапщгиого нол  возб ждени  в плоскости сечеи;1  тороидальной обмотки возбуждени , которое ирнвод)1т к возниююве15 н.ню квадратурной и синфазной состз.л юuuix иогрсипюсти.

Кроме того, сердечник феррозонда состоит из двух витков эллиптической формы, которые практически невозможно сделать

20 идеитичными и расположпть симметрично относительно оси нилиидрического керамического корпуса. В результате возрастают погреипюсти, св заииые с небалансом (нечетные гармо;1икн и четные гармо25 ники напр жен)1 , проникающие из цепи возбуждени  в измерительную цепь феррозонда ) и увеличиваетс  погрешность, обусловленна  .неортогональностью магнитных осей, а так как витки измерительных обмо30 ток раеноложены под углом 45° к эллиптичсским виткам сердечника, феррозонд имеет аизкую чувствительность. Отмеченные выше иедосгатки привод т к снижению точности измерени .

Еще одним ,из иедостатков феррозонда  вл етс  также то, что ои потребл ет значительную моииюсть из-за большого рассе лги  нолей возбужде)и1  и из-за того, что эллиитические витки сердеч 1ика расиололожены под углом 45° к виткам обмотки возбуждени .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  составл ющих вектора слабой магнитной индукции в одной точке пространства и уменьшение потребл емой мощности.

Цель доетнгаетс  тем, что в трехкомпонентном феррозонде, содержащем замкнутый ферромагнитный сердечппк, расположенный la немагнитном каркасе в двух взапмнонерпендикул рных плоскост х симметрично липни их пересечени , обмотку возбуждени , нанесенную па каркас, и ортогональные измерительные обмотгаи, сердечники выполнены в виде единой непересекающейс  магпитпой цепи, раеположепной на каркасе, форма которого г,ыполнсна идентнчиой форме сердечника, причем обмотка возбуждени  паиесена по всей длине сердечнИКа, и каркаса, а две 1измерительпые обмотки выполнены двухсекционными, так что ccKHHif охватывают части магнитной цепи, симметричные лнннп пересечени  плоскостей.

На чертеже представлен обишй вид данного трехкомпопентпого феррозоЕ1да.

Устройетво состоит пз ферромагнитного сердечника /, выполпеппого в виде замкнутой единой непересекающейс  магнитпой цепи, расположенной на немагнитном каркасе 2, той же формы, что сердечник /, в двух взаимно перпендикул рных плоскост х 3 п 4, симметрично лин,ии пх иерееечени  5; обмотки 6 возбуждени , нанесенной по всей длине сердечника / и каркаса 2; трех ортогональных измерительных обмоток 7, 8 и 9, причем две из них выполнены в виде двух секций 10, 11 п 12, 13 соответственно кажда , которые охватывают части магнитной цепи 14, 15, 16 и 17 сердечника 1, симметричные линии пересечеии  5 плоскостей и 4.

Феррозонд работает следующим образом .

Феррозонд помещаетс  в слабое магнитное поле, составл ющие вектора индукции которого необходимо измерить. Далее в обмотку возб.уждени  6 подаетс  переменный

ток возбуждени . Под действием вектора .магнитной в измерительных обмотках 7, 8 { 9 навод тс  ЭДС второй гармоники частоты возбуждени , амплитуды которых иропорипональны величинам соответствующих составл ющих. Потом сигпалы усиливаютс , детектпруютс  и измер ютс  с помоп 1ью трех измерительных приборов.

Выполнение ферромагнитного сердечника в виде замкнутой едииой неиересекающейс  магиитпой цепи и расиоложение его на немагнитном каркасе той же формы, что 1И сердечник, с обмоткой возбуждени , } анесенной по всей длине сердечника и каркаса, позвол ет осуществл ть однородное памагничивание всех участков сердечннка . Така  конструкцн  сердечника и каркаса может быть практически реализована симметричной относительно линии пересечени  плоскостей, так как участки сердечпгп а п ка)каса могут выполн тьс  нр молинейными. Така  конструкци  также увеличивает чувствительность.

Кроме того, така  конструкци  уменьшает потребл емую мощность, так как обмотка возбуждени  нанесена по всей длине сердечника.

Ф о р м у да изобретени 

Трехкомнонеитпый феррозонд, содержаН1Р1Й замкнутый ферромагнитный сердечник , расположенный на немагнитиом каркасе в двух взаимиоперпепдикул рпых плоскост х симметрпчио линии их пересечени , обмотку возбуждени , нанесенную па этот немагпитрпзтй каркас, и ортогональные измерительиые обмотки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точное-пи измерени  и умепьшеии  потребл емой мощности , сердечник выполнен в виде единой замкнутой непересекающейс  магнитной цени, раеположенной на каркасе, форма которого выполнена идентичиой форме сердечника , при этом обмотка возбуждени  нанесена по всей длине сердечника и каркаса , а две измерительные обмотки выполнены двухсекционными, причем, секции охватьпзают части магнитной цепи, симметричные линии пересечени  упом нутых плоскостей .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе за вки:

1.Авторское свидетельство СССР ЛЬ 397878, кл. G 01 V 3/10,1972.

2.Авторское свидетельство СССР Л 308559, кл. G 01 R 33/00, 1971.

/

5

Claims (1)

1. Ф о р м у ла изобретения

   Трехкомпонентный феррозонд, содержащий замкнутый ферромагнитный сердечник, расположенный на немагнитном каркасе в двух взаимноперпендикулярных плоскостях симметрично линии их пересечения, обмотку возбуждения, нанесенную на этот немагнитный каркас, и ортогональные измерительные обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и уменьшения потребляемой мощности, сердечник выполнен в виде единой замкнутой нспересекающейся магнитной цепи, расположенной на каркасе, форма которого выполнена идентичной форме сердечника, при этом обмотка возбуждения нанесена по всей длине сердечника и каркаса, а две измерительные обмотки выполнены двухсекционными, причем, секции охватывают части магнитной цепи, симметричные линии пересечения упомянутых плоскостей.