БИБЛИСТГНА 1 Советский патент 1972 года по МПК G01R35/00 

Иаобретение относится к области метрологии и может быть применено для проверки приборов, предназначенных для измерения составляющих и модуля напряженности преимущественно слабых постоянных магнитных полей.

Известно устройство для проверки измерителей напряженпости слабых постоянных магнитных иолей.

Недостатками известного устройства являются низкая точность измерений (погрешность более 0,02%) и непригодность для проверки современных магнитометров высокой точности, измеряющих составляющие напряженности магнитного поля Земли и его модуля.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что оно снабжено измерителем напряженности магнитного поля, преобразователь которого связан с измерительным устройством; устройством для измерения углов ориентации магнитных осей источника магнитного поля относительно опорных направлений, выполненным в виде двух дополнительных жестко связанных взаимно перпендикулярных катушек, имеющих вертикальную и горизонтальную оси вращения, зеркало, укрепленное на горизонтальной оси вращения катушек, и уровень, установленный на одной из катущек, при этом преобразователь измерителя напряженности магнитного поля и

дополнительные катущки установлены внутри источника магнитного поля и имеют общий с ними геометрический центр; дополнительным стабилизатором тока, причем обмотки,

дополнительных катущек устройства для измерения углов электрически связаны через переключатель с дополнительным стабилизатором тока, а также дополнительной катушкой источника магнитного поля с компенсируЮП1ИМИ и измерительной обмотками, магнитное поле которой перпендикулярно магнитным полям катущек источника магнитного поля И имеет общий с ними центр симметрии. Это позволяет повысить точность проверки

магнитометров и расширить рабочий диаиазон.

Предложенное устройство позволит уменьшить погрешности проверки в 15-20 раз (до 0,001%) при напряженности магнитного поля

от 0,5 до 10 э. Нижний предел рабочего диапазона Ю- э.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из основного источника

магнитного поля /, содержащего три ортогональные катушки с тремя обмотками каждая; стабилизатора тока 2, подключенного к последовательно соединенным обмоткам компенсации магнитного поля Земли источника I,

.ПОЛЯ 3, подключен-ного к обмоткам компенсации вариаций магнитного иоля Земли источника 1; узла 4 для регулировки и измерения силы тока, подключенного к измерительным обмоткам источника 1; датчика 5, нодключенiHoro к измерительному устройству ядерно-прецессионного измерителя 6; устройства 7 для измерения углов ориентации магнитных осей источника У относительно опорных направлений, выполненным в виде двух катушек, имеющих вертикальную « горизонтальную оси вращения и снабженных зеркалом 8 и уровнем 9. Устройство 7 подключено к дополнительному стабилизатору тока 10 через переключатель.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Датчик 5 вместе с устройством 7 помещают в центр основного источника магнитного поля 1. При помощи стабилизатора магнитного поля 3 и стабилизатора тока 2 осуществляют грубую компенсацию магнитного поля Земли в месте установки датчика 5. Затем включают ток в одну из трех измерительных обмогок источника 1 и измеряют модуль напряженности магнитного поля, меняют направление тока и производят новое измерение. Изменяя ток от стабилизатора 2, добиваются равенства измеренных величин, что свидетельствует о компенсации напрял енности магнитного ноля в этом направлении. Аналогичные измерения проводят с двумя другими измерительными обмотками, однако в этом случае компенсация достигается .. шунтированием обмоток компенсации без изменения общего тока компенсации.

Одновременно с компенсации поля Земли до э осуществляется точное измерение (до 0,001%) постоянных измерительных обмоток, которые необходимы для создания заданной для проверки напряженности магнитного поля. После этого производится юстировка катушек устройства 7. Уровень 9 позволяет совместить вертикальную ось вр ащения, а по ней и одну из магнитных осей катушек с направлением местнбй вертикали. Зеркало 8, нормаль к рабочей поверхности которого совмещена с горизонтальной осью другой катушки, позволяет выполнить геодезическую привязку последней к астрономическому меридиану. Затем измеряют углы между магнитными осями катушек основного источника магнитного поля 1 и устройства 7, -а следовательно, делается привязка магнитных осей основного источника магнитного поля к местной- вертикали и астрономическому меридиану.

Для проверки магнитОМетров датчик 5 вместе с устройством 7 убирают, и в центр 5 источника / устанавливают проверяемый прибор. Необходимая для измерений напряженность магнитного поля в диапазоне 10- э в любом заданном направлении создается путем изменения величины тока, поступающего 0 в измерительные обмотки источника магнитного поля 1.

Предмет изобретения

Устройство для проверки магнитометров 5 преимущественно в слабых магнитных нолях, содержащее источник магнитного поля, выполненный в виде системы катушек, ориентированных по вертикальной и горизонтальной составляющим магнитного поля Земли, с обмоткой для компенсации магнитного поля Земли, обмоткой для компенсации вариаций м агнитного поля Земли и измерительной обмоткой, стабилизатор поля, стабилизатор тока, узел для регулировки и измерения силы тока, связанный с измерительной обмоткой системы катушек, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения рабочего диапазона, оно снабжено измерителем напряженности магнитного поля, преобразователь которого связан с измерительным устройством; устройством для измерения углов ориентации магнитных осей источника магнитного поля относительно опорных направлений, выполненным в виде двух дополнительных жестко связанных взаимно перпендикулярных катушек, имеющих вертикальную и горизонтальную оси вращения, зеркало, укрепленное на горизонтальной оси вращения катушек, и уровень, установленный на одной

0 из катушек, при этом преобразователь измерителя напряженности магнитного поля и дополнительные катушки установлены внутри источника магнитного поля и имеют общий с ними геометрический центр; дополнительным

5 стабилизаторо.м тока, причем обмотки дополнительных катушек устройства для измерения углов электрически связаны через переключатель с дополнительным стабилизатором тока, а дополнительной катушкой источника

магнитного поля с компенсирующими и измерительной обмотками, магнитное поле которой перпендикулярно магнитным полям катушек источника магнитного поля и имеет общий с ними центр симметрии.