Устройство для обнаружения неоднородности магнитного поля феррозондового типа Советский патент 1975 года по МПК G01R33/02 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и используется для поиска кабельных линий с током, утерянных трубопроводов, регистрации различных движущихся предметов и т. д.

Известны устройства для обнаружения неоднородности магнитного поля, содержащие по-крайней мере два точечных магнитометрических преобразователя, которые разнесены друг от друга на некоторое расстоя ие (называемое базой прибора) и включены по схеме вычитания выходных сигналов. Известно также устройство феррозондового типа, содержащее один стержневой сердечник, выполненный из сплава с высокой магнитной проницаемостью, например из пермаллоя, обмотку возбуждения, распределенную по всей длине сердечника и две идентичные измерительные обмотки, отнесенные к концам сердечника симметрично относительно его центра и включенные последовательно-встречно.

Цель изобретения - обеспечение одновременного обнаружения двух составляющих неоднородности магнитного поля.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве сердечник выполнен в виде прямолинейного отрезка с загнутыми в одном направлении предпочтительно под прямыми углами равными концами.

Для одновременного обнаружения трех составляющих неоднородности поля i повышепия чувствительиости сердечник выполнен из двух расположенных во взаимно нерпендикулярных плоскостях идептичных прямолинейных отрезков с загнутыми концами, а загнутые концы сердечников заострены.

На фиг. 1 показано устройство, содержащее сердечник с двумя загнутыми концалн); на

фиг. 2 - устройство, содержащее сердечник с прямоугольным ребром жесткости и четырьмя загнутыми концами; на фиг. 3 - устройство, содержащее сердечник с заостренными загнутыми концами.

/стройство состоит из сердечника, выполнегпюго в виде прямолинейного отрезка 1 с загнутыми в одном наиравленни предпочтительно под прямым углом равным концам 2, обмотки 3 возбуждения, распределенной на

всю длину прямолинейного отрезка 1 и двух идентичных измерительных обмоток 4, расиоложенных на прямолинейном отрезке вблизи загнутых концов и включенных последовательно-встречно.

Устройство работает следующим образом. По обмотке возбуждения пропускают переменный ток, который, периодически намагничивая сердечник до насыщения, модулирует его магнитную проницаемость с удвоенной частотой. При внесении устройства во внещнее

3

однородное поле концы 2 сердечника нрнобретают одинаковую намагниченность, и в изм; рительных обмотках 4ноявляется э. д. с. второй гармоники .одинаковой амнлитуды н фазы. Так как обмотки 4 включены встречно, результирующая э. Д; с., второй гармоники оказывается равной нулю.

При внесении устройства в неоднородное магнитное ноле сердечннк нод действием составляюш,ей ноля, нанравленной вдоль продольной оси X, по длине (между загнутымн концами 2) намагничивается неодинаково. Равенство э. д. с. второй гармоники, наволпмых в измерительных обмотках 4, нарушается, и на выходе устройства ноявляется результирующая э. д. с. Эта э. д. с. пропорцирпальна разности ASji- , где Вхн

Вх - соответствующие значения индукний в объемах сердечника, обхватываемых измерительными обмотками 4. Разность А/Зл- относят к Х - расстоянию между центрами измерительных обмоток 4. Отношение Д.вл-/АА в этом случае и характеризует обиаг.уживае мую неоднородность магнитного поля.

Загнутые концы 2 дают возможность обнаруживать неоднородности вида АВу/АА, если загнутые концы 2 сердечника ориентированы в направлении У-й компоненты поля (фиг. 1) и ASy/AA, ABz/A/f, если загнутые концы 2 попарно ориентированы п паправлекпях У-й л Z-й компопент поля (фкг. 2). -Талггпнчиваясь под действием комиопеит Пу, в у и Bz, BZ, где By, BZ и BY, BZ - индукции, намагничивающие нротивоноложные концы 2 сердечннка, загнутые концы передают эту намагниченность в объемы, обхваченные измерительными обмотками. А так как

BY (В г) и BZ (В z), равенство

3.д. с., наводимых в измерительных обмотках

4,нарушается, и на выходе устройства, показанного на фиг. 1, оказывается результирующая э. д. с., пропорциональная

АДк

и

а на выходе устройства, показанного па фиг. 2, результпрующая э. д. с., пропорциональная

В

И- д&х

А

Сердечник наиболее целесообразно выполнять из одной пластины, прямолинейные участки которой выполнены под прямым углом, а загнутые концы 2 расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (фиг. 2).

Увеличение чувствительности к поперечным составляющим неоднородного поля за счет выполнения загнутых концов 2 заостренН)Ъ1МИ

(фиг. 3) объясняется эффектом смещения магнитных масс, создаваемых поперечными компонентами поля в сторону прямолинейного отрезка 1 сердечника. Таким образом, предлагаемое устройство

нозволяет одновременно обнаруживать неоднородность магнитного поля по трем составляющим: АВл/АА, АВг/А1 и АБг/АА, где АЛ - расстояние между центрами измерительных обмоток, а &Вх, А5у, ДВ - разности индукций соответствующих компонент внешнего поля на указанной базе АА. При этом выполпеиие загнутых концов сердечника заостренными позволяет повысить чувствительность устройства к составляющим

ABi-/AA и .

Предмет изобретения

1. Устройство для обнаружения неоднородности магнитного ноля феррозондового типа, содержащее ферромагнитный сердечник, об- iOTKy возб}ждения, распределенную по длине сердечника, и две идентичные измерительпые обмотки, отнесенные к концам сердечника симметрично относительно его центра и включенные последовательно-встречно, отличающееся тем, что, с целью одновременного обнаружения двух составляющих неоднородностп поля, сердечпик выполнен в виде ирямо.чинейпого отрезка с загпутыми в одном паправлепи лрсдпочтптельно под прямыми углами равным л концами.

2. стройсгзо по L. 1, отличающееся

тем, что. с 1,елью одновременного обнаруже1П-1Я трех составляющих неоднородности поля и повыщегпчЯ чувствительности, сердечник вы|10ЛП(Л1 пз двух располо/кенных во взаимно перпендикулярных /.лоскостях идентичных

прямоугольных отрезков с загнутыми концами, а загнутые концы сердечника выполнены заостренными.

2 S

У

У

Риг.