Устройство для моделирования геомагнитного поля Советский патент 1978 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для моделирование распредяеления внешнего и внутреннего магнитного поля Земли,с учетом неодпородяостей, обусловленных физическими свойствами земли и космического фог1а в област экранированной от внешнего магнитного поля Земли. Известно устройство для моделирования магнитного поля по его гранитным условиям, содержащее каркас, на поверхности которого расположены вит ки катушки Л . Такое расположение витков позволяет компенсировать магнитное поле Земли внутри катушки. Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования геомагнитного поля,содержа1дее диэлект рический каркас, выполненный в виде куба, на которого размещены задающая и компенсирующая обмотка, плоскости витков которых взаимно перпендикулярны, обмотки подключены к источнику питания, внутри диэлектрического каркаса размещен измерительный элемент, соединенный с блоком индикации 2. Однако известное устройства позво ляют создать магнитное поле не в полном объеме внутри обмоток, не регулируется автоматическое соотношение магнитного поля в устройствах и внешнего магнитного поля Земли, нельзя исследовать взаимодействие неоднородных полей Земли в целом и магнитного космического фона, проверить влияние магнитных аномалий. С другой стороны, внешнее магнитное поле обрлоток влияет на точность измерительных устсэойств,расположенных вблизи устройства. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Это достигается тем, что внутри куба на равном расстоянии от его граней установлен диэлектрический каркас с ферромагнитными вставками, выполнениый в виде сфероида, на котором размещена обмотка возбуждения. На чертеже дана принципиальная схеMcj предлагаемого устройства. На гранях диэлектрического каркаса 1, выполненного в виде куба, размеа ены компенсирующая обмотка 2 и задающая обмотка 3, которая задает распределение космического фона. Витки обмотки 3 расположены по линиям равного магнитного потенциала космического поля вблизи . Внутри куба 1 установлен диэлектрический каркас 4, выполненный в виде сфероида, на котором размещена обмотка возбуждения 5, моделирующая магнитное поле Земли. Витки обмотки 5 расположены по линиям равных магнитных потенциалов, положение которых может быть задано при любом положении магнитных полюсов. На сфероиде 4 дополнительно расположены обмотки б и ферритовые вставки 7, имитирующие магнитные аномалии на поверхности и в глубине Земли, в том числе ядро Земли Каящая из обмоток 2, 3 и 5, 6 бифиляр ньали проводниками соединены с раздешь ьвvIи выходами блока питания 8.В блоке писания. 8 каждая из обмоток бифилярнь(м проводником соединена с выходами уоилителей-фазорегуляторов 9, а входы усилителей-фаь.орегуляторов 9 включены на задающий генератор 10. На управляющий вход усилителя цепи питания обмотки 2 включен выход индикатора 11 внешнего магнитного поля Земли для регулирования величины магнитного пол внутри обмотки 2, компенсирующего внешн.ее магнитное поле Земли. Сфероид 4 установлен на координатн ке 12, позволяющем поворачивать сферо ид 4 относительно осей обмотки 3. Измерительный элемент 13 присоединен к первому входу блока индикации 1 второй вход которого по цепи опорного (эталонного) напряжения соединен со вторым выходом задающего генератора 1 После включения блока питания 8 с помощью элемента 13 в обмотке 2 устанавливается ток, магнитное поле которого компенсирует внешнее магнитное поле в кубе 1. Его изменение отме чается индикатором 11 внешнего магнит ного поля (протонный и квантовый магнитометр) , включенным-на цепьуправле ния усилителя-фазорегулятора питания обмотки .2. Включаются цепи питания об моток 3, 5 и 6, задается на сфероиде 4 магнитное поле Земли, аномалий и космического фона и с помощью измерительного элемента 13 определяется соотношение полей и значение магнитной индукции в любой точке куба 1. Имитация суточного вращения Земли на модели осуществляется поворотом сфероида 4 координатником 12 относительно осей обмотки 3. Блок индикации 14 компенсационный с промежуточным усилением, так как лишь такой метод и-змерёния позволяет набежать погрешность, связанную с внесением измерительного элемента внутрь куба. Все подводящие и соединяющие проводники выполнены бифилярно для того, чтобы вносить минимальные искажения в модель . Благодаря введенным элементам и связям между ними повышается точность моделирования. Формула изобретения Устройство для моделирования геомагнитного поля, содержащее диэлектрический каркас, выполненный в виде куба, на гранях которого размещены задающая и компенсирующая обмотки, плоскости витков которых взаимно перпендикулярны, обмотки подключены к источнику питания, внутри диэлектрического каркаса размещен измерительный элемент, соединенный с блоком индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, внутри куба на равном расстоянии от его граней установлен диэлектрический каркас с ферромагнитными вставками, выполненный в виде сфероида, на котором размещена обмотка возбуждения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Рязанов Г. А. Электрическое моделирование с применением вихревых полей. М., Наука , 1969, с. 231. рис. 178. 2.Патент Японии 49-2205597(5)L 119, 05.06.74.