Градиентометр для измерения вторых производных магнитного потенциала Советский патент 1957 года по МПК G01V3/08 

Известные градиентометры, основанные на индукционном принцине, имеют общий для всех недостаток, заключающийся в том, что вращение индукционных катушек осуществляется вручную, а для нреобразования переменного тока в постоянный используется коллектор, что приводит к значительной погрещности измерений. Кроме того, приборы довольно громоздки.

Указанные модели в геофизической практике не используются.

Согласно изобретению, в качестве электромеханических преобразователей предлагается использовать пьезоэлектрические вибраторы. Это позволяет создать портативный, высокочувствительный, удобный в эксплуатаднн градиентометр.

На чертеже показан градиентометр, состоящий из двух идентичных вибраторов /, представляющих собой полые цилиндры, изготовленные из пьезоэлектрической керамики, с намотанными на них контурными катущками 2. При возбуждении в вибраторах ультразвуковых

радиальных колебаний периодически изменяется площадь витков катущек, что приводит к появлению переменной э. д. с., пропорциональной составляющей напряженности магнитного поля вдоль оси катушек. Для возбуждения колебаний на вибраторы подается переменное напряжение от специального генератора 5.

При движении катущек навстречу одна к другой и удалении их на некоторое расстояние на концах катущек возникает напряжение, пропорциональное какой-либо из производных магнитного потенциала. Изменяя взаимную ориентацию осей катушек, можно измерить любую из девяти производных магнитного потенциала. Для увеличения измеряемого напряжения параллельпо катушкам включаются емкости и полученные таким образом контуры настраиваются в резонанс с частотой вибратора. Полученное на выходе «контуров напряжение подается на резонансный усилитель 4, на выходе которого включается измерительный прибор 5.

Для увеличения точности измерений и избавления от погрешностей, вносимых усилителем, можно также воспользоваться нулевым методом измерения, помещая один из контуров внутрь колец Гельмгольца 6, используемых в качестве компенсатора. Знак производной может быть определен путем введения в усилитель фазоизмерительного устройства или, при использовании нулевого метода, по знаку комненсирующего поля.

Предмет изобретения

1. Градиентометр для измерения вторых производных магнитного потенциала, содержащий генератор переменного напряжения, разнесенные один относительно другого датчики

магнитного потенциала, усилитель и электроизмерительный прибор, о тличающийся тем, что, с целью повыщения точности ц чувствительности устройства, в качестве датчиков магнитного потенциала в нем применены пьезоэлектрические вибраторы с наложенными на них контурными обмотками, включенными дифференциально и периодически изменяющими прц возбуждении вибраторов площадь своих витков2. Градиентометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения искажающего влияния Зсилителя на результаты измерения, один из датчиков снабжен компенсационной обмоткой, питаемой постоянным током так, чтобы на выходе усилителя сигнал отсутствовал.