SU811075A1 - Устройство дл определени углаНАКлОНА - Google Patents

Description

посто нного и синфазного переменного магнитных полей, на выходе  чейки световой пучок модулируетс  по частоте.

При нормальном (обнуленном) состо нии уровень (слой) магнитной жидкости в ампуле одинаков по всей ее поверхности, следовательно, магнитные пол  дифференциального квантового магнитометра, пересекающие кюветы и кра  ампулы с магнитной жидкостью, тоже одинаковы и выходные сигналы магнитометра, представл ющие собой частотно-модулированные электрические сигналы, равны между собой или наход тс  в каком-либо известном отнощении . В случае наклона амиулы с магнитной жидкостью (точнее наклона всего устройства дл  определени  угла наклона) равенство указанных магнитных полей нарущаетс  из-за разного по толщине сло  магнитной жидкости, что вызывает на выходах дифференциального квантового магнитометра разные по частоте электрические сигналы.

На фиг. 1 дана принципиальна  схема устройства дл  определени  угла наклона; на фиг. 2 - вид А фиг. 1.

Устройство содержит ампулу 1, частично заполненную магнитной жидкостью 2, и схему измерени , выполненную в виде дифференциального квантового магнитомера, включающего источник света 3, возбуждаемый высокочастотным генератором 4, на пути излучений источника света последовательно установлены коллиматоры 5 и 6, зеркала 7 и 8, линейные пол ризаторы 9 и 10, четвертьволновые пластинки 11 и 12,  чейки поглощени  13 и 14, наполненные таким же веществом (газом или паром), каким заполнен источник света 3, и окруженные намагничивающими катушками 15 и 16, а также фотоприемники 17 и 18, электрически св занные через щирокополосные усилители 19 и 20 с входами измерител  частоты 21.

Устройство работает следующим образом .

Свет от источника света 3, возбуждаемый электромагнитным полем высокочастотного генератора 4, с помощью коллиматоров 5 и 6 формируетс  в параллельные пучки и, отразившись от зеркал 7 и 8, направл етс  на пол ризаторы 9 и 10. Затем линейнопол ризованные пучки света с помощью четвертьволновых пластинок И и 12 преобразуютс  в циркул рно пол ризованные пучки и направл ютс  на  чейки поглощени  13 и 14.

В результате взаимодействи  циркул рно пол ризованных пучков с собственным магнитным моментом вещества  чеек 13 и 14, к которым прилол ено посто нное магнитное поле катушек 15 и 16 (источник этого пол  не показан), световые пучки на выходе  чеек модулируютс  по интенсивности определенной частотой. При этом частота

модул ции световых пучков определ етс  в основном приложенным к  чейкам 13 и 14 посто нным магнитным полем.

Дл  обеспечени  устойчивой работы квантового магнитометра с выхода широкополосных усилителей 19 и 20 к катушкам 15 и 16 подвод тс  переменные электрические сигналы, т. е. система  чейка поглощени  - фотоприемник - широкополосный

усилитель образует автогенератор. Таким образом, на выходе фотоприемников 17 и 18 и усилителей 19 и 20 по вл ютс  электрические сигналы определенной частоты, котора  при использовании источника света и  чеек с наполнением парами цези  133 и приложенного посто нного магнитного пол  менее 1 э составл ет сотни килогерц.

Пзмеритель частоты 21 предназначен дл  регистрации величин частот электрических

сигналов или их разности. Если магнитные сопротивлени  дл  полей, пересекающих  чейки поглощени  и части ампулы 1 с магнитной жидкостью, равны и обеспечена идентичность других параметров квантового магнитометра, то частоты электрических сигналов на входах измерител  частоты 21 равны.

При наклоне устройства толщина сло  магнитной жидкости 2 в ампуле 1 становитс  неравномерной, нарушаетс  равенство магнитных сопротивлений дл  полей  чеек 13 и 14 и на выходах широкополосных усилителей по вл ютс  разные по частоте электрические сигналы. По разности

частот этих сигналов, измеренных измерителем частоты 21, суд т об угле наклона устройства.

Так как чувствительность квантовых магнитометров к изменению магнитного пол  чрезвычайно велика и составл ет 0,01 гамма/герц, то чувствительность (точность ) устройства может быть доведена до 0,01-f 0,001 угл. сек. Предлагаемое устройство обеспечивает

высокую точность измерени  в широком диапазоне измер емых углов и частотную форму выходного сигнала.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   50

   Устройство дл  определени  угла наклона , содержащее ампулу с жидкостью и схему измерени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  в широком диапазоне измер емых углов, схема измерени  выполнена в виде дифференциального квантового магнитометра с  чейками поглощени , а ампула заполнена магнитной жидкостью и установлена симметрично между указанными  чейками поглощени .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 49-909, кл. 107Е5, опубл. 1974. 5
2. 2. Авторское свидетельство № 64ОД51, кл. G 01С 9/32, 14.06.76. СССР3. Патент США № 3447028, кл. 33-206, 811075 6 опубл. 1969 (прототип).