Магнитометр Советский патент 1977 года по МПК G01N27/78 G01R33/02 

(54) МАГНИТОМЕТ : HeiuibJM к jiejjBLiM ,:хемам , вторые входьз KO-r:ji) сиедниены с инверсньгми вх дами регастра, а выходы с нулевыми входами pOLMjjJCHBHoro счетчика, вторые схемь . cotv i ii8Hbr с выходом рёве{ си8}шго счетчнка и иудевыми входами ре- гистра, единичные , входы которого соедш1е нь с кдючо.1 начальной установки и вторым элементом задержки, выход которого соединен со вторыми входами вторых схем На чертеже показана функциональная схема магнитометра. Автогенератор 1 с датчиком сигналов ЯМР или ЭПР 2 управл51ющим частотоза- датчиком 3, подключенным к статическому звену 4 и преобразователю код аналог 5s соедшшн с регистриряощнм устройство бе Прием.ник сигнала ошибки 7 подключен к датчику сигналов ЯМР 2, биполярному дискриминатору уровней 8 и статическому звену 4в Генератор импульсов 9 связан через ключ 10 с реверсивным счетчиком 11, соединенным с преобразователем код аналог 5 Ключ 10 и реверсивный счетчик 11 подключены к выходу биполярного дио криминатора уровней 8, Блок регистрации второй производной сигнала ЯМР 12 свз5 зан с датчиком сигналов ЯМР 2, с объеди ненными ед 1ничными входами триггеров реверсивного счетчика 11 и вторым элеме том задержки 13,Первый элемент задерж ки 14 соединен с ключом начальной уста« новки 15 и с объединенными единишыми входами триггеров регистра 16, нулевые входь которых связаны с выходами соот ветств}тощих первых схем И-НЕ 17, а инверсные выходы « с выходами соотвер- ствуюших вторых схем И-НЕ 18в Выходы вторых схем 18 подключены к нулевым входам соответствующих триггеров ре версивного счетчика 11, инверсные выходы которых связаны с входами соответствую ших первых схем И-НЕ 17, Вторые входы, первых схем И-НЕ 17 объединены и соединены с выходом первого элемента держки 14, Выход второго элемента -задер ки 13 связан с объединенными входами вторых схем И-НЕ 18, Магнитометр работает следующим образом. Перед началом первого цик71а развертки магнитного поля частота автогенератора 1 уста1швливается в соответствии с извест« ным соотношением /о Т(//01± йН)/2уг . где 3 - гидромагнитное отношение ядре или электрона, iayrpffiKCHHocTb магнитного поля, соогветств ющая началу магнитной развертu И ™ расстояние центром и максимумом дискриминационяой характеристики приемника сигнала ошибки 7, При этом на входах приемника сигнала ошибки 7 и цепи регистрации сигнала второй производной ЯМР или ЭПР 12 появятся напряжения. Причек .е.еличи25а напряжения при точной настрой:ке магнитометоа на выходе приемника сигнала ошибки 7 будет равна нулю, -а на выходе блока регистрации второй производной сигнала ЯМР 12 - максималь тшму значению, С помощью ключа начальной установки 15, управляемого оператором, производится установка всех триггеров регистра 16 в состояние i, а затем - автоматически за время, задаваемое первым элементол-; задержки 14, в триггеры регистра 16 через первые схемы И-НЕ 17 записывается цифровой код, установле1шый в реверсивном счетчике 11, Во время цикла магнитной развертки сигнал ошибки, формируемый приемником сигнала ошибки 7, воздействует на управляющий- частотозад юший элемент 3 автогенератора 1 через двухконтурную цепь обратной связи со статическим звером 4 и автоматическим звеном, содержащим биполярный дискриминатор уровней 8, генератор импульсов 9, ключ 10, реверсивный счетчик 11 и преобразователь код аналог 5, При этом частота автогенератора 1 непрерывно подстраивается к резонансному значению и измеряе1 ся регистрирующим устройством 6, По окончании шжла магнитной развертки во время скоростного обратного хода еа проходит срыв слежения частоты автогенератора 1 за мапштным полем, в резульзтате чего напряжение на выходе блока регистрации второй производной сигнала ЯМР 12 становится равным нулю.; Изменение уровня выходного напряжения цепи регистрируется второй производной сигнала ЯМР или ЭПР 12 воздействует на единичные входы триггеров реверсивного счетчика 11, устанавливая их в состояние I, а затем второй элемент задержки 13 на .объед№ енные входы вторых схем И-НЕ 18, При этом через вторые схемы И-НЕ 18 проиг водится перезапись кода, установленного в начале цикла развертки магнитного поля Б триггерах регистра 16j в реверсивный счетчик llj и автогенератор 1 магнитометра перестраивается на частоту, соответствующую начальному значению магнитного поля HOI При достижении изменяющимСЯ г агнитньгм полем во время последующего цикла развертки значения Н происходит переход магнитометра в режим слежения за полем. На выходе блока регистрации сиг нала второй производной ЯМР 12 устанав ливается напржкение, поддерживаемое до тех пор, пока сохраняется условие вования магнитного резонанса. В дальнейшем процесс повторяется без участия оп&ратора. При изменении начальных условий оператор с помощью ключа начальной уотановки 15 переписывает в триггер регист ра 1Ь код реверсивного счетчика 11,соответствующий вновь выбранному значению Использование предлагаемого устройства позволяет автоматизировать процесс много кратной калибровки и измерения изменяюще гося м.а.гз:йтного поля, что приводит к снижению общего времени и повыщению точное ти, измерений. Формула изобретен и,л Магнитометр, содержащий датчик ядерного магнитного резонанса, включенный в йоследовательную цепь, состоящую из прием ника сигнала ошибки, статического звена,, задатчика частоты и автогенератора, который соединен с регистрирующим устроист ьом, статическое звено, выполненное в дискриминатора уровней, вход которого соединен с приемником сигнала ошибки, а выходы - с шинами реверсивного счетчика и управляющими входами ключа, соединенного с генератором импульсов и реверсивным счетчиком, выход которого подключен к преобразователю код - аналог, соедш1енному с задатчикрм частоты, отличаю«. щ и и с я тем, что, с целью повышения : скорости и точности измерений, в него введены блок регистрации второй производной, эдементы задержки, схемы , регистр и ключ начальной установки, при этом дат чик ядерного магнитного резонанса соединен с блоком регистрации второй производной, соединенным с ед1гаичными входами реверсивного счетчика и первым элементом задержки, подключенным к первым схемам И-НЕ, вторые входы которых соединены с инверсными входами регистра, а выходы - с нулевыми входами реверсивного счетчика вторые схемы 1Ф-НЕ соединены с выходом реверсивного счетчика и нулевыми входами регистра, едю1ичные входы которого соединены с ключом начальной установки и вторым элементом задержки, выход которого соединен со вторыкщ входами вторых схем .