Магнитометр Советский патент 1962 года по МПК G01R33/02 

Как известно, магнитные зонды-высокочувствительные элементы-нашли широкое применение для решения самых разнообразных задач из области технической физики и техники, особенно в качестве магнитометров для измерения слабых магнитных полей.

Чувствительность обычно применяемых магнитометров суш,ественно зависит от магнитной проницаемости тела (формы) сердечника элемента, а также от режима работы.

При работе схемы магнитного зонда в резонансном режиме на второй гармонике его выходная э.д.с. пропорциональна коэффициенту добротности индикаторного контура. Для зондов с длинными сердечниками и малым размагничиваюшим фактором может быть обеспечена практически требуемая чувствительность. Особенно это относится к кругу тех задач, где производится измерение однородного магнитного поля. При измерении последнего размеры могут быть в принципе любыми, так как оно не влияет на точность измерения.

На практике (например, в манитной дефектоскопии, геофизике и т. п.) -часто возникает необходимость измерения существенно неоднородного магнитного поля. Особенность измерения такого поля состоит в том, что зонд усредняет его. Для того чтобы измеренная величина мало отличалась от напряженности поля в фиксированной точке, необходимо .применять зонды малого размера, магнитная проницаемость тела (формы) которых резко падает, вследствие увеличения размагничиваюш,его фактора сердечника. Это одна из причин резкого снижения чувствительности таких зондов.

Другой не менее важной причиной, влияющей на снижение чувствительности, является практически трудно решаемая задача получения индикаторной обмотки с достаточно большим коэффициентом добротности.

Задача повышения чувствительности магнитометра, состоящего, подобно обычным магнитным зондам, из прямолинейного стержня и

№ 144546- 2 материала с большой начальной магнитной проницаемостью, снабженного намагничивающей обмоткой переменного тока, решается, в соответствии с изобретением, путем помещения зонда в сквозном отверстии центрального стержня замкнутого трехстержневого сердечника, выполненного, например, из магнитодиэлс ктрика и снабженного измерительной обмоткой.

На фиг. 1 показан вертикальный разрез предлагаемого магнито: метра; на фиг. 2-вид сверху.

Прямолинейный стержень / зонда, выполненный из материала с больщой начальной магнитной проницаемостью и снабженный наложенной на всю его длину обмоткой намагничивания 2, помещен в сквозном отверстии центрального стержня трехстержневого сердечника 3, выполненного из феррита или магнитодиэлектрика. Для существенного уменьшения магнитного потока рассеяния сердечник 3 имеет два отверстия 4 для укладки измерительной обмотки.

Основными достоинствами предлагаемого магнитометра являются: значительно большая, чем у обычных магнитометров, выполненных по тину магнитных зондов, чувствительность, обусловленная повышенным коэффициентом добротности измерительной обмотки;, практическое отсутствие полей рассеяния, которые при измерении слабых магнитных полей искажают действительную топографию поля; чувствительность только к полям, действующим в объеме очень малых размеров отверстия сердечника, в котором находится возбудитель; возможность осуществления плавной регулировки уровня помех (и фона), а также снижения его до минимального значения так, что максимальная выходная э.д.с. сигнала (без усиления) превыщает э.д.с. фона в тысячу и более раз.

Эффективность предлагаемого магнитометра подтверждается испытаниями, проведенными в Уральском филиале АН СССР в Институте физики металлов.

Предмет изобретения

Магнитометр, выполненный по типу магнитного зонда, состоящего из прямолинейного стержня из материала с большой начальной магнитной проницаемостью, снабженного намагничивающей обмоткой переменного тока, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения чувствительности магнитометра, зонд заключен в сквозном отверстии центрального стержня замкнутого трехстержневого сердечника, выполненного, например, из магнитодиэлектрика и снабженного измерительной обмоткой.