УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКРАНИРОВАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК H05K9/00 G01R1/18 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитному экранированию.

Известно устройство для экранирования и герметизации дверных проемов, преимущественно радиоэлектронных шкафов [1], в котором для компенсации любых технологических непараллельностей и разрывов сочленяемых поверхностей двери используется ферромагнитная жидкость. Магнитопровод устройства выполнен в виде набора постоянных магнитов и полюсных наконечников, а также фиксированной полости между ними, заполненной ферромагнитной жидкостью, удерживаемой сильным магнитным полем. Структура магнитного поля обеспечивает превышение уровня магнитной жидкости над уровнем полюсных наконечников и при закрытой двери происходит втягивание магнитной жидкости в любые зазоры по периметру двери. Такое заполнение создает электрическую и магнитную герметичность объема.

Недостатком известного устройства является наличие постоянных магнитов для управления магнитной жидкостью, которые вызывают значительные градиенты магнитостатического поля внутри экранированного пространства и переменный коэффициент ослабления этого поля.

Известно устройство для экранирования - ферромагнитный экран [2], выполненный в виде полой оболочки, заполненной ферромагнитным наполнителем, в качестве которого использована смесь сферической дроби из ферромагнитного материала диаметром 0,4-3,5 мм и порошка карбонильного железа, процентное содержание которого составляет 25-75% от объема смеси. Этот ферромагнитный экран, в основном, обеспечивает эффективность экранирования от неоднородных магнитных полей.

Недостатком этого ферромагнитного экрана является:
- узкий диапазон ослабления магнитного поля и его градиента;
- сложность изготовления экрана с разными коэффициентами экранирования из-за сложности подбора дисперсности мелкой и крупной фракции ферромагнитного наполнителя;
- невозможность качественного экранирования двери из-за наличия переходных сопротивлений на участке соединения дверь - ферромагнитный наполнитель.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является устройство для экранирования разборных камер [3], содержащее сопрягаемые фланцы корпуса камеры, магнитопровод, полость которого заполнена ферромагнитной жидкостью. Магнитопровод выполнен из магнитоэласта в виде трубки с продольной прорезью, а сопрягаемые фланцы расположены в продольной прорези трубки с возможностью погружения их торцевых частей в ферромагнитную жидкость. Это обеспечивает компенсацию практически любых технологических непараллельностей сопрягаемых поверхностей.

Недостатком этого устройства для экранирования разборных камер является значительный переменный градиент магнитного поля в камере из-за наличия стыков, а также сложность экранирования дверей.

Задача, решаемая с помощью настоящего изобретения, заключается в повышении эффективности экранирования магнитных полей и в уменьшении градиента магнитного поля внутри экранированного объема.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, следующий:
- обеспечение постоянного градиента магнитного поля внутри устройства для экранирования;
- возможность регулирования коэффициента экранирования в широком диапазоне значений электромагнитных полей;
- обеспечение надежного экранирования дверей.

Для решения поставленной задачи в известном устройстве для экранирования, содержащем корпус, магнитопровод, полость которого заполнена ферромагнитной жидкостью, согласно изобретению в качестве магнитопровода использован корпус, выполненный в виде набора оболочек, установленных с зазором относительно друг друга.

По крайне мере, одна из оболочек корпуса может быть выполнена из немагнитного материала.

Кроме того, по крайней мере, одна из оболочек корпуса может быть выполнена многослойной.

Новым в данном устройстве для экранирования является использование в качестве магнитопровода корпуса, который выполнен в виде набора оболочек, установленных с зазором относительно друг друга, а также выполнение, по крайней мере, одной из оболочек корпуса из немагнитного материала и выполнении, по крайней мере, одной из оболочек корпуса многослойной. Это говорит о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень", так как не выявлено технических решений, содержащих отличительные признаки заявляемого устройства.

Использование в качестве магнитопровода корпуса, который выполнен в виде набора оболочек, установленных с зазором относительно друг друга и заполнение этих зазоров ферромагнитной жидкостью, позволяет обеспечить постоянный градиент магнитного поля внутри корпуса и обеспечить надежное экранирование дверей, так как ферромагнитная жидкость, заполняющая пространство между оболочками корпуса с дверьми, создает единый замкнутый экран без разрывов.

Кроме того, заменяя ферромагнитную жидкость на другую ферромагнитную жидкость с новыми свойствами и/или обеспечивая ее циркуляцию между оболочками корпуса, можно получить устройство для экранирования с различными характеристиками.

Наиболее упрощенное устройство для экранирования может быть выполнено в виде двух оболочек, установленных с зазором.

Выполнение оболочек корпуса из немагнитного материала позволяет обеспечить максимальное постоянство градиента магнитного поля внутри корпуса, так как единый замкнутый экран без разрывов создается только ферромагнитной жидкостью.

При выполнении, по крайней мере, одной из оболочек корпуса многослойной происходит втягивание магнитной жидкости в зазоры между слоями оболочки, что обеспечивает магнитную однородность внутреннего экранируемого пространства и уменьшение градиента поля.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан общий вид устройства для экранирования.

Устройство для экранирования содержит корпус 1, который используется в качестве магнитопровода. Корпус 1 выполнен в виде набоpa оболочек (в данном примере в виде двух оболочек): оболочки 2 и оболочки 3. Полость между оболочками 2 и 3 заполнена ферромагнитной жидкостью 4 с заданными свойствами. Оболочка 2 образует экранированный объем 5. Оболочка 2 снабжена люком 6, который закрывается крышкой 7, а оболочка 3 снабжена крышкой 8, на которой выполнен люк 9 с крышкой 10. Для обеспечения фиксации оболочки 2 на наружной поверхности ее выполнены ловители 11, а на внутренней поверхности оболочки 3 и крышки 8 выполнены конусообразные упоры 12. На крышке 8 оболочки 3 предусмотрен ввод 13, а в нижней части оболочки 3 предусмотрен вывод 14.

Работает устройство для экранирования следующим образом. Уровень ферромагнитной жидкости 4 понижается за счет сброса ее через вывод 14 несколько ниже посадочной поверхности крышки 7 люка 6. При таком уровне ферромагнитной жидкости снимаются крышки 10 и 7, и в экранируемый объем 5 помещается исследуемый объект (на данном чертеже не показан). После этого закрывают люки 6 и 9 крышками 7 и 10 и повышают уровень ферромагнитной жидкости 4 до полного заполнения пространства между оболочками 2 и 3 через ввод 13. Ферромагнитная жидкость 4, заполняющая пространство между оболочками 2 и 3 и крышками 7 и 10 люков 6 и 9, создает единый замкнутый экран без разрывов, что позволяет обеспечить постоянный градиент магнитного поля в экранируемом объеме 5. Заменяя ферромагнитную жидкость 4 на ферромагнитную жидкость с новыми свойствами и/или обеспечивая ее циркуляцию между оболочками 2 и 3 путем ввода новой ферромагнитной жидкости через ввод 13 и выпуск старой ферромагнитной жидкости через вывод 14, можно получить устройство для экранирования с другими характеристиками.

В варианте исполнения устройства для экранирования, в котором корпус 1 выполнен в виде набора оболочек, возможно выполнение оболочек 2 и 3 многослойными. В этом случае повышаются функциональные возможности устройства для экранирования из-за применения в оболочке слоев с различными характеристиками, которые позволяют экранировать как низкочастотные, так и высокочастотные магнитные поля в большом диапазоне.

В варианте исполнения устройства для экранирования, в котором хотя бы одна из оболочек корпуса выполнена из немагнитного материала, реализуется простейшее устройство для экранирования, в котором обеспечивается максимальное постоянство градиента магнитного поля внутри корпуса 1.

Использование предлагаемого устройства для экранирования позволит:
- обеспечить постоянный градиент магнитного поля внутри устройства для экранирования;
- обеспечить надежное экранирование дверей, люков;
- обеспечить выполнение устройства для экранирования с различными характеристиками.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 869087, МПК⁷ Н 05 К 9/00, Н 05 К 5/06, опубликовано 30.09.1981, БИ 26.

2. Авторское свидетельство СССР 1594616, MПК⁷ G 12 В 17/02, G 01 R 1/18, опубликовано 23.09.1990, БИ 35.

3. Авторское свидетельство СССР 1195892, МПК⁷ Н 05 К 9/00, опубликовано 15.07.1994, БИ 13.

Изобретение относится к электротехнике. Устройство содержит корпус, магнитопровод, полость которого заполнена ферромагнитной жидкостью. В качестве магнитопровода использован корпус, выполненный в виде набора оболочек, установленных с зазором относительно друг друга. Корпус может быть выполнен из немагнитного материала. Оболочки корпуса могут быть выполнены многослойными. Техническим результатом является обеспечение постоянного градиента магнитного поля внутри устройства, надежного экранирования дверей, люков, обеспечение возможности регулирования в широком диапазоне коэффициента экранирования. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для экранирования, содержащее корпус, магнитопровод, полость которого заполнена ферромагнитной жидкостью, отличающееся тем, что в качестве магнитопровода использован корпус, выполненный в виде набора оболочек, установленных с зазорами относительно друг друга. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по крайней мере одна из оболочек корпуса выполнена из немагнитного материала. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по крайней мере одна из оболочек корпуса выполнена многослойной.