Магнитомодуляционный датчик Советский патент 1979 года по МПК G01R33/12 

Магнитомодуляционный датчик прецназначен для измерения переменных магнитных полей и может быть испольгзован в геологии и геофизических исслдованиях при создании магнитометров, устанавливаемых на стационарных и подвижных объектах.

Известны магнитом одул5шионные датчики, содержащие разомкнутые сердечники и модулятор ij

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, со- держащее магнитный модулятор и два соосных стержня-концентратора 2} .

Недостаток таких устройств - низкая чувствительность.

Цель изобретения - повьпиение чувствительности датчика.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее мапштный мо- дуляпгор и два соосных стержня - кон центратрра дополнительновведен полый разрёзаннь1Й по образующей ферромагнитн

Ецшиндрический сердечйик, заключенный в проводящую немагнитную оболочку, тоящнна которой выбрана болыие глубины проникновения магнитного поля в материал оболочки на нижней частоте диапазона измеряемых полей. Модулятор и стержни - концентраторы размещены в полости цилиндрического сердечника, ось которого совмещена с продольной осью стержней-«онцентратор ов.

На чертеже изображена функциональная схема магшггомодуляционного датчика.

Дагчик содержит магнитный модулятор 1, соосные стержни-концеетраторы 2 и 3, полый, разрезанный по образующей ферромагнитный цилиндрический сердечник 4 и проводящую немагнитнук оболочку 5.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, мещающее постоянное поле содержит составляющую Н , направленную параллельно продольной оси

стержней-концентраторов. Вследствие явлешет магаитной прляриаации на торцах цили1щрического сердечшиса воаш1кают связашаю магтатные заряды противополозкных знаков, которые создшот размагничивающее поле Н р , направленное встречно мешающему и ослабляющее величину поля Но в полости сердечншса, т.Ф в стержнях-кодшентраторах и модуляторе (направление стшовых ли- 101Й размагничивающего поля показано на чертеже стрелками).

Ослабление мевлающего поля Но тембодьше,. чем выше магшстная проницаемость материала сердечника и чем блюке o)i расположен к старжнямкогщентраторам и мо /дулятору,: при этом наблюдается репкое сниже1ше номехо вых ЭДС на выходе датчика, вызываемых нолем.

Эф(|)ект1шное гюлаблешю помех в выходной цепи датчика наблюдается и в том случае, если мешшощее поле, воэ- действующее на , сравш1тельно медленно флуктуирует во времени, что имеет место, например, при изменении пространствешюй ориентации датчика в MarifflTHOKf поле Земли (т.е. в слу- , когда датчик установлен на под- вюгагых объектах, например на борту самолета). Частотный диапазон мешшоших полей, эффективно ослабляемых в предлагаемом датчшсе, определяется степенью экранирующего действия проводящей немагнитной оболочки, т.е. ее тогациной и значе1шем -удельной проводимости, хар актернаующей t глубину пронгасновения мапштного поля в материал оболочки. Следовательно, по мере увеличения частоты, начиная с некоторого ее значения, переменное поле весьма слабо проникает через проводящий слой оболочки в об-ьем сердечника и не выаывает появления размагничивающего поля.

Таким образом, функциональное назначение проводшней оболочки ааключает. ся в том, чтобы с одной сторО1Ш1 обеспечить работоспособность датчика в пе. ременных полях, а с другой - обеспечить возможность ослаблешш мещающих

полей в заданном интервале частот {путем соответствующего выбора тшпцины оболочки). Во избежание размапшчивающего действия проводящей оболочки на величину 1€змеряемого мапштного поля . оболочка выполнена из немагнитного материала.

Г1редла1 аемый магнитомодуляционный датчик имеет ряд существенных преимуществ перед аналогами. Действующие макеты датчиков, испытанные в лабораторных условиях, показали высокую степень ослабления мешающих магнитных полей (порядка 40-50 дб), что позволяет отказаться от сложных и энергоемких систем компенсации дат чиков и дает возможность использовать предлагаемый магнит ом одул5шиошц,1й дат1ик в составе магнитометрической аппаратуры на объектах с ограниченным энергоресурсом.

Формула изобретения

Магнитомодуляшюнный датчик, содержащий магнит№1й модулятор и два со-. осных стержня концентратора, отличающийся тем, что, с целью новьниешш чувствительности, в него до- нолнительно введен полый, разрезанный но образующей ферромагнитный 1ШШ1НДрический сердечник, заключенный в проводящую немагшстную оболочку, толщина которой выбрана больше глубины прошисновения магнитного ноля в материал оболочки на нижней частоте диапазона измеряемых нолей , причем модулятор и стер кли-концентраторы размещезп; в полости циливдрического сердечшша, ось которого совмещена с продольной осью стержней-ко1щентраторов.

Источшшн информации, нринятые во внимание при экспертизе

1.Розенблат М. А. Магнитные элементы автоматики и вьгаислительной техники, М., Наука, 1974, с. 338346,

2.Авторское свидетельство СССР

N 3685бО,б О1 R ЗЗ/ОО, 25.01.71

Но