ВСЕСОЮЗНАЯПАГЕьт c-..';;i;;v?C;^ASfАвторы^ бпб;;ко-;ек2, iviBA Советский патент 1973 года по МПК G01V3/28 E21B47/00 E21B47/02 

Изобретение предназначено для измерения утла направления магнитного поля, например геамагнитного, и используется в качестве геофизических инклинометрах для исследования скважин. Известны устройства для измерения магнитного поля, содержащие высокочастотный генератор, источник тоха подмагничивания и кольцевой ферромагнитный сердечник, измерительные обмотки которого соединены через коммутатор, демодулятор и полосовой фильтр с одннм входом фазометра. Другой вход фазометра подключен к другому выходу коммутатора. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерения. Для этого в качестве чувствительного элемента используют кольцевой ферромагнитный сердечник, выполненный с отверстиями, расположенными равномерно по окружности сердечника, в которых располагают измерительные обмотки по числу отверстий, а обмотку подмагничивания постоянным током распределяют по всему сердечнику. На фиг. 1 показала блок-схема предлагаеiMoro устройства; на фиг. 2 - эпюра напряжений на выходе демодулятора. Устройство состоит из высокочастотного генератора 1, источника 2 тока подмагничивания, кольцевого коммутатора 3 и демодулятора 4. Также оно содержит полосовый фильтр 5, измеритель 6 интервалов времени (фазометр) и чувствительный элемент 7. В качестве последнего используют тороидальный многодырочный магнитопровод из магнитомягкого материала с обмотками. Каждое из п () идентичных отверстий кольцевого магнитопровода содержит обмотку, являющуюся как возбуждающей, так и измерительной. Обмотки через резисторы подключают к генератору /. На магнитопровод, как на тороид, равномерно по окружности накладывается обмотка подмагничивания, подключаемая к источнику 2 для выбора рабочей точки на линейном участке характеристики. Наличие отверстий в месте располол ения измерительных обмОток создает узкие насыщающиеся участки магиитопровода, а магнитная цепь измерительной обмотки оказывается замкнутой. Причем для электро.магнитной развязки измерительных и подмагничивающей обмоток не требуется пары идентичных, симметрично расположенных измерительных обмоток . При помещен: сердечи ;ка с обмотками во внешнее поле амплитуда высокочастотного напряжения на г-той измерительной об.мотке ма).-с со S а;, г 1,2 ... п,

1де ЕО - а1мплитуда

напрян ения на обмотке при отсутствии внешнего поля;

макс- наибольшее приращение амплитуды напряжения, вызываемое внешним полем;

«г - угол между налравлением внешнего поля и осью 1-той обмотки (с учето.м знака подмагничивающего поля).

Измеритель/вые обмотки поочередно и периодически подключают при помощи коммутатора 3 ко входу демодулятора 4, с выхода которого сигнал в виде квантованной во времени косинусоиды подают на фильтр 5 для выделения первой гармоники.

Период косинусоиды составляет сумму селекторных и.нтервалов времени или время полного цикла коммутатора.

Измерительный интервал времени пропорционален углу Sj между направлением внешнего поля Не и перпевди1куляром к оси первой обмотки.

Предмет изобретения

Устройство для из:мерения магнитного поля, содержащее высокочастотный генератор, источник тока подмагничивания и кольцевой ферромагнитный сердечник, измерительные обмотки которого соединены через коммутатор, демодулятор и полосовой ф|ильтр с одним входо.м фазометра, другой вход которого подключен к другому выходу коммутатора, отличающееся там, что с целью повышения точности и быстродействия измерения, кольцевой ферромагнитный сердечник снабжен отверстиями, расположениыми равномерно по окружности сердечника, в которых располагаются измерительные обмотки по числу отверстий, а обмотка подмагничивания постоянным током распределена по всему сердечнику.

иг 1