УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТА МАГНИТНОГО ПОЛЯ Советский патент 1969 года по МПК G01R33/02 

Известны устройства для измерения градиента магнитного поля, содержащие чувствительную систему с разнесенными феррозондовыми датчиками, усилительно-преобразовательную схему с отрицательной обратной связью и регистрирующий прибор.

Основным недостатком известных градиентометров, основанных на измерении разности нанряженности магнитного поля в двух точках пространства, содержащих датчики направленного типа - феррозонды, является зависимость их показаний от положения чувствительной системы относительно вектора магнитного поля, приводящая к значительным погрещностям измерений, обусловленных наличием перекоса (утла непараллельности) между осями чувствительности датчиков.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что на базовой оси чувствительной системы установлен двигатель, вращающий чувствительную систему вокруг базовой оси с постоянной угловой скоростью, а в цепь отрицательной обратной связи, охватывающей усилительно-преобразовательную схему, включен иолосовой фильтр, настроенный на частоту вращения.

ствительности устройства и точности измерений.

На чертеже представлена функциональная схема описываемого устройства. Чувствительная система градиентометра, состоящая из датчиков (феррозондов) / и 2, вращается с частотой 5-10 гц вокруг оси Л, совпадающей с базовой осью. Датчики возбуждаются переменным током звуковой частоты (ш 1 -10 кгц) от генератора 3 (обмотки возбул дения на чертеже не показаны). Измерительные обмотки датчиков, в которых возникают э. д. с., пропорциональная соответствующим проекциям векторов в токах / и 2,

включены встречно так, что на вход избирательного усилителя 4 поступает разностный сигнал (коллектор ii токосъемные щетки на чертеже не показаны). Этот сигнал усиливается усилителем и детектируется синхронным детектором 5, напряжение коммутации на который подается от генератора.

Демодулированный сигнал содержит две составляющие: переменную, пропорциональную поперечной составляющей и вызванную

наличием угла непараллельности, и постоянную, пропорциональную измеряемому градиенту магнитного поля вдоль оси скважины. По переменной составляющей в устройстве заведена отрицательная обратная связь, для

лосовой фильтр 6, настроенный на частоту вращения чувствительной системы двигателем 7. Постоянная составляющая сигнала через интегрирующий элемент 8 (фильтр) иоступает на регистрирующий нрибор 9. Двигатель и элементы электронной схемы нитаются от распределительного силового блока 10, питаемого в свою очередь от источника переменного или постоянного тока. В отдельных случаях для измерения переменной составляющей демодулированного сигнала в схему введен дополнительный регистрирующий прибор . 11. При малых относительных измерениях угла непараллельности амплитуда переменной составляющей пропорциональна напряженности поля, действующей в плоскости, перпендикулярной базовой оси.

Устройство может найти применение в разведочной геофизике при проведении работ на осадочных породах, в скважинах и для поиска магнитных объектов негеологического происхождения, в частности в морских условиях при тралении фарватеров от мин, а также для глубоководного поиска затонувших судов и других объектов.

Предмет изобретения

Устройство для измерения градиента магнитного поля, содержащее чувствительную систему с разнесенными феррозондовыми датчиками, усилительно-преобразовательную схему с отрицательной обратной связью и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, на базовой оси чувствительной системы установлен двигатель, вращающий чувствительную систему вокруг базовой оси с постоянной угловой скоростью, а в цепь отрицательной обратной связи, охватывающей усилительно-иреобразовательную схему, включен полосовой фильтр, настроенный на частоту вращения.