СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДУКЦИИ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ Советский патент 1971 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в промышленности и научных исследованиях, особенно для измерения величины напряженности магнитного поля в малых объемах, при наличии сильно неоднородных магнитных полей.

Известны способы определения индукции постоянных магнитных полей путем изменения э. д. с. в измерительном контуре возбуждением пьезопреобразователя на резонансной частоте.

В этих способах для устранения наводок в цепи возбуждения э.д. с. в контуре измеряют во время пауз между импульсами возбуждения при затухании резонансных колебаний пьезопреобразователя. Но так как контур расположен на поверхности пьезопреобразователя, в нем наводится э.д. с. помехи, обусловленная колебаниями электромагнитного поля, генерируемого за счет обратного пьезоэффекга при переполяризации пьезопреобразователя во время механических колебаний. Кроме того, пространственная разрешающая способность измерений мала, так как площадь чувствительного элемента определяется поперечным сечением пьезопреобразователя. Этот Способ не может обеспечить высокую чувствительность из-за малой амплитуды колебаний поперечного сечения контура, определяемой

небольшими изменениями линейных размеров пьезопреобразователя.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что направляют на чувствительный

элемент измерительного контура сконцентрированные ультразвуковые колебания пьезопреобразователя и измеряют наведенную в чувствительном элементе э.д. с., пропорциональную нормальной составляющей вектора

индукции измеряемого магнитного поля.

Это позволяет повысить чувствительность и разрешающую способность.

Способ определения индукции постоянны.х магнитных полей состоит в том, что пространственно разделяют рабочую область ультразвуковых колебаний и источник этих колебаний, концентрируют их и направляют на чувствительный элемент, с которого снимают э.д. с., пропорциональную нормальной составляЕОщей вектора индукции измеряемого магнитного поля. Это позволяет применить экранировку от наводок, обусловленных как самим преобразователем, так и возбуждающим его генератором. Благодаря этому пьезопреобразователь можно возбуждать как в непрерывном режиме, так и отдельными импульсами. Изменение площади поперечного сечения контура производится посредством периодического перемещения чувствительного элеп е р п е нд и кул я р н о и и з м е р яе мо и к о мп о н е 11 т е индукции магнитного поля. При этом скорость пересечения магнитного нотока чувствительным элементом может быть большой благодаря трансформации акустических колебаний концентратором, а илощадь пересекаемого магнитного потока может быть сделана небольшой, что обеспечивает высокую чувствительность и пространственную разрешающую способность. В чувствительном элементе измерительного контура индуцируется э.д. с., равная, согласно закону электромагнитной индукции,

. Ф г dS е -- - }

at

dt

где Ф- магнитный поток; В

индукция магнитного поля.

Если площадь, пересекаемая чувствительным элементом, меняется по синусоидальному закону

S(t} 5mSinCL)if,

то

5°SjnCOS(B/,

где 03 -круговая частота

ультразвуковых колебаний;

5 -единичный вектор нормали к плоскости колебаний чувствительного элемента.

Таким образом э.д. с. пропорциональна индукции измеряемого магнитного поля, частоте ультразвуковых колебаний и максимальной площади, пересекаемой чувствительным элементом, нормаль к которой совпадает с направлением компоненты магнитного поля в данном элементе объема.

Предмет изобретения Способ определения индукции постоянных магнитных полей путем изменения э.д. с. в измерительном контуре возбуждением пьезопреобразователя на резонансной частоте, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности, направляют на чувствительный элемент измерительного контура сконцентрированные ультразвуковые колебания пьезоиреобразователя и измеряют наведенную в чувствительном элементе э.д. с., пропорциональную нормальной составляющей вектора индукции измеряемого магнитного иоля.