Устройство для измерения напряженности магнитного поля Советский патент 1984 года по МПК G01V3/10 G01R33/02 

Г

о tc з:

30

Изобретение относится к т еофизике, в частности к устройствам для измерения напряженности магнитного поля, и может быть использовано при проведении геологоразведоч 1ых работ

Известно устройство для измерения магнитного поля, содержащее корпус, рамку с магнитом, осветитель приемник света р светофильтры ij ,

Недостатком данного устройства является невысокая надежность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержшцее возбуждающий генератор, измерительный прибор, стержень, выполненный из ферромагнитного материала, на конце которого помещен пьезоэлемент, при этом длина стержня кратна половине длины волны возбуждаемых в нем механических колебаний, а на его конце помещен пьезоэлемент. соединенный с генератором 2 .

Недостатком известного устройства являются ограниченгцле функциональные возможности, обусловленные невозможностью определения его с помощью знака постоянного магнитного поля и измерения переменных магнитных полей

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности определения знака постоянного магнитного поля и измерения переменных магнитных полей. ,

Указанная цель достигается тем что устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее возбуждающий генератор, измерительный прибор, стер) выполненный из ферромагнитного материала на конце Которого размещен пьезоэлемент, при этом длина стержня кратна половине длины волны возбуждаемых в нем механических колебаний, а на его конце помещен пьезоэлемент, соединенный с генератором, содержит катушку индуктивности и фазочувствительный детектор, причем катушка индуктивности помещена на стержне в областипучностк возбуждаемых в неммеха ческих колебаний, соединена с сигнальным входом фазочувствительного детектора, управляющий вход которого соединен с возбуждающим генератором, а выход - с измерительным прибором

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства„

Устройство содержит стержень 1, выполненный из ферромагнитного материала, пьезоэлемент 2, жестко соединенный с концом стержня 1, катушку 3 индуктивности, помещенную на сгержне 1 в областир соответствугааей пучности механических колебаний, возбужданядий генератор 4, выход которого соединен с пьезозлеменгом 2., фазовый

детектор 5 г сигнальный вход которого соединен с катушкой 3 индуктивности, управляющий вход соединен с выходом возбуждающего Хенератора 4, а выход с измерительным прибором б.

Устройство работает следующим образом,

Возбуж,цающий генератор 4 вырабатывает напряжение синусоидальной формы, приводящее пьезоэлемент 2 в колебательное движение, которое возбуждает механические колебания по всей длине стержня 1. В области размещения катушки 3 индуктивности происходит чередование сгустков и разрежений механических напряжений, приводящее к модуляции суммарного магнитного момента доменов стержня 1 вы.зывающего в свою очередь модуляцию магнитного потока измеряемого магнитного поля, направленного вдоль оси стержня If наприглер. слева направо. Длина стержня 1 выбирается из условия обеспечения механического резонанса для получения максих- альной а{Ф1литуды механических колебаний . В катушке 3 индуктивности индуцируется ЭДС с частотой механических колебани.й в стержне 1. Прк этом катушка иьщуктивности помещена на стержне 1 в области пучности, где имеется наибольшая величина а.мплитуды механических колебаний, для получения максимального сигнала„ Сигнал с кату)яки 3 индуктивности поступает на фазовый детектор 5, который детектирует его с учетом фазы опорного напряженияf снимаемого с возбуждающего генератора 4, и поступает на измерительный прибор. При смене направления .измеряемого магнитного псля на противоположное изменяется фаза ЭДС индукции катушки 3 индуктивное ги,

Такик образом, по выходному сигналу фазового детектора 5 можно определять знак постоянного магнитного

поля,, I

При измерении переменного магнитного поля с выхода катушки 3 индуктивности снимается выходное напряжение возбу;вдающего генератора 4, модулированное измеряемым переменным магнитным полем, и подается на фазонь.1й детектор 5 ,, где оно демодулируется При переходе величины измеряемого магнитного поля через ноль выходное напряжение катушки 3 индуктивности меняет Фс1зу на противоположную, а выходное напр 1жение фазового детектора 5 меняет знак,, Частота возбуждающего генератора 4 должна примерно на порядок превышать частоту измеряемого магнитного поля.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства, обеспечить возможность измерения перемеккоро магнитного поля и опре31120268Л

деления знака постоянного магнитно-ной на х1)ерромагнитном стержне, нахоТо поля благодаря использованию фа-дящемся под воздействием механичесзового детектирования выходного сиг-.них колебаний заданной .частомала катушки индуктивности, помещен-ты.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ, со.держащее возбузвдакнций генератор, измерительный прибор, стержень, выполненный из ферромагнитного материала, на конце которого помещен пьезоэлемент, при этом длина стержня кратна половине длины волны возбуждаемых в нем механическю: колебаний, а на его конце помещен пьезоэлемент, соединенный с генер;,тором, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности определения знака постоянного магнитного поля и измерения переменных магнитных полей, оно содержит катушку индуктивности и фазочувствительный детектор, причем катушка индуктивности помещена на стержне в области пучности возбуждаемых в нем механических колебаний, соединена с сигНсшьным входом фазочувствительного | детектора, управляющий вход КотороСП го соединен с возбуждающим генератором, а выход - с измерительным прибором.