Система экранирующих оболочек Советский патент 1988 года по МПК G12B17/02 

5

10

Изобретение OTHOCHTCJI к измерительно технике и мсжет быть использовано в геофизике при создании био- магкитиьпс экранов и в электронике при разработке приборов для исследо- вания магнитных полей.,

Цепью изобретения является повышение однородности распределения магнитного поля в пс Лости системы.5 а также получение варьируемой функции экрагшрования за счет адаптивного управления положением внутренней оболочки.

На чертеже предстангаена схема -15 предлагаемой системы,.

Система зкранируюидах оболочек содержит вн треь нкно ферромагнитную оболочку 1 с диаметром If, , внешнюю ферромагнитную оболочку 2 с диаметром JQ э градиентометр 3, блок 4 сравнения двухканальный усилитель 5, реве}зсив- ный электродвигатель 6, изменяюгщ-гй положение обсигочки 1 в плоскости YOZ,

роля места расположения оболочки в плоскости YOZ,

Механическая передача для пер щения оболочки 1 в плоскостях XO XOZ состоит из штока 8, вьтолне полым, которьй закреплен одним к }зо втулке 10 и движется по напр щему стержню 13 мерной линейки расположенной на штоке 15 и для определения положения оболоч в плоскости XOY, а также измери ного транспортира 15, крепящего штоку 15 и служащему для определ положения оболочки 1 в плоскости Все элементы устройства, кроме чек 1 и 2, вьЕполняются из немаг ных; материалов.

Устройство работает следующи разом.

В полости оболочки 1 поддержив заданна ; неоднородность распред поля Д В U ур (i&Cf - ), где 1 Р/ неоднородность по амплитуде; uCf

реверсивнь5Й электродвигатель 7, изме- 75 однородность по фазе (при ДВ -О

поле однородное). При изм НИИ интенсивности и фазовой напр ленности внешнего помехонесущег нитного поля изменяется величина

няющий положение оболочки 1 в плоскостях XOY. и XOZ, шток 8, пружину 9, втулху 10, гибкий тросик 11, измерительный орган 12, стержень 13, мерную лилейку 14, ыто)

поле однородное). При измене НИИ интенсивности и фазовой направленности внешнего помехонесущего Mai- нитного поля изменяется величина нетрапспортир 16 и задатчик 17.

Оболочка 1 находится в полости оболочки 2( 1,l- полости: оболочки 2 распаложен градиентометр 3 (феррозонды или пьезодатчики - цля постоянного магнитного индуктивные катушки - для переменного магнитного попя)J контролирующий степень неоднородности поля в полости внутренней оболочки 1 в п точках. Механическая передача, с помощью которой оболочка 1 перемещается в полости YOZjсостоит из штока 85 пружины 9, втулки 10, гибкого тросика 11, измерительного органа 12„ Оболочк.а 1 крепится к штоку 8, который вьыолняется полым,, с помощью разъемного соединения, что обеспечивает взаимозаменяемость оболочек 1. Пружина 9, размещенная на штоке 8, отяшмает оболочку 1 в крайнее верхнее положение,, определяемое ДЛР1НОЙ гибкого тросика 11 , Одним концом пружина 9 упирается в разъемное соединение BIT ока 8,, другим - эо втулку 10, В последней просверлено отверстие, через которое шток 8 может перемещаться по оси Z. Дпина штока 8 равна радиусу оболочки 2, Нз мерительный орган 12 служит для контс 15 измеритель5-п«й-,Q однородности магнитного поля в полости оболочки 1. Это изменение фиксируется с помощью градиентометра 3

в виде дВ Д В; е

(Лср J5

40

45

50

j t, . « Сигнал В j сравнивается в блоке 4 с ДВ° . Появляются два сигнала разбаланса uU, , uU2. Напряжение разбаланса по амплитуде дИ, поступает на первый канал усилителя 5, а усиленный сигнал - на электродвигатель 6. Последний приводит во вращение измерительный орган 12 и изменяет положение оболочки 1 в плоскости YOZ. Напряжение разбаланса по фазе uUj поступает второй канал усилителя 5, а оттуда усиленный сигнал подается на двигатель 7, который воздействует на шток 15, перемещаюш,ий оболочку 1 в плоскостях XOY и XOZ.

Перемещение оболочки 1 в полости оболочки 2 производится до тех пор, пока не будут выполнены условия ДВ ;

J

,(0

,(0)

йВ j И uC|)j &СР в этом случае AU, 0; .

Предлагаемое устройство может быть использовано как в лабораторных уело-, ВИЯХ с относительно небольшими размерами оболочек (оболочка 2 0,5-2,0 м;

роля места расположения оболочки 1 в плоскости YOZ,

Механическая передача для перемещения оболочки 1 в плоскостях XOY и XOZ состоит из штока 8, вьтолненного полым, которьй закреплен одним концом }зо втулке 10 и движется по направляющему стержню 13 мерной линейки 14, расположенной на штоке 15 и сл ткащей для определения положения оболочки в плоскости XOY, а также измерительного транспортира 15, крепящегося к штоку 15 и служащему для определения положения оболочки 1 в плоскости XOZs Все элементы устройства, кроме оболочек 1 и 2, вьЕполняются из немагнитных; материалов.

Устройство работает следующим образом.

В полости оболочки 1 поддерживается заданна ; неоднородность распределения поля Д В U ур (i&Cf - ), где 1 неоднородность по амплитуде; uCf ° -не&Ц ° 05 поле однородное). При измене НИИ интенсивности и фазовой направленности внешнего помехонесущего Mai- нитного поля изменяется величина неоднородности магнитного поля в полости оболочки 1. Это изменение фиксируется с помощью градиентометра 3

в виде дВ Д В; е

(Лср5

0

5

0

j t, . « Сигнал В j сравнивается в блоке 4 с ДВ° . Появляются два сигнала разбаланса uU, , uU2. Напряжение разбаланса по амплитуде дИ, поступает на первый канал усилителя 5, а усиленный сигнал - на электродвигатель 6. Последний приводит во вращение измерительный орган 12 и изменяет положение оболочки 1 в плоскости YOZ. Напряжение разбаланса по фазе uUj поступает второй канал усилителя 5, а оттуда усиленный сигнал подается на двигатель 7, который воздействует на шток 15, перемещаюш,ий оболочку 1 в плоскостях XOY и XOZ.

Перемещение оболочки 1 в полости оболочки 2 производится до тех пор, пока не будут выполнены условия ДВ ;

J

,(0

,(0)

йВ j И uC|)j &СР в этом случае AU, 0; .

Предлагаемое устройство может быть использовано как в лабораторных уело-, ВИЯХ с относительно небольшими размерами оболочек (оболочка 2 0,5-2,0 м;

оболочка 1 0,2-0,8 м соответственно), так и в промышленных установках с большими размерами (оболочка 2 5-10 MJ оболочка 1 0,8-4 м) для создания помещений с однородными уровнями поля и биомагнитньгх экранов. Блок 4 может быть вьтолнен в виде двух компараторов: фазового или амплитудного. Градиентометр 3 может быть выполнен также hвyxкoopдинaтны u Тогда в блоке 4 осуществляется сравнение амплитуд сигналов по соответствующим осям с уставкой, формируемой задатчиком 17. Если задатчик формирует переменный сигнал, предлагаемая система позволяет получить заданный закон изменения поля в полости внутренней оболочки. Важно отметить, что при перемещении внутренней оболочки и автоматическом выборе ее оптимального положения снижается динамическая погрешность системы , возрастает объем области с заданной степенью однородности.

Формула изобретения

Система экранирующих оболочек, содержащая две проводящие ферромаг- щтные оболочки, расположенные одна в другой с воздушным зазором, отличающаяся тем, что, с целью повьппения однородности поля в экранируемой зоне. Она снабжена градиентометром, задатчиком, блоком сравнения, двухканальным усилителем и двумя реверсивными электродвигателями с соответствующими механическими передачами с несовпадающими осями, при

этом выход градиентометра и выход за- датчика соединены с соответствующими входами блока сравнения, выходы которого соединены с соответствующими входами двухканального усилителя,

выходы которого соединены с входами соответствующих реверсивных электродвигателей, механические передачи которых кинематически соединены с внутренней проводящей ферромагнитной оболочкой.

Изобретение относится к области измерительной техники. Система экранирующих оболочек содержит внутреннюю и внешнюю ферромагнитные оболочки (ФИО) 1 и 2 с диаметрами , и соответственно, градиентометр 3, блок 4 сравнения, двухканальный усилитель 5, реверсивный электродвигатель 6, изменяюпщй положение ФМО 1 в плоскости YOZ, и реверсивный электродвигатель 7, изменяющий положение ФМО 1 в плоскостях XOY и XOZ. Механическая передача, с помощью которой ФМО 1 перемещается в плоскости YOZ, содержит шток В, пружину 9, втулку 10, гибкий тросик 11 и измерительный орган 12, а механическая передача с. помощью которой ФМО 1 перемещается в плоскостях XOY и XOZ, - шток 8, втулку 10, направляющий стержень 13, мерную линейку 14, расположенную на штоке 15, и измерительный транспортир 16. Повышается однородность распределения магнитного поля в полости системы, 1 ил. (Л