Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использовано в электротехнике, в частности, при производстве приборов с магнитными системами аксиальной структуры, где необходим контроль совпадения геометрической и магнитной осей. Известен способ контроля асимметрии поля магнита, согласно которому контроль нарушения симметрии магнитной системы проводят путем измерения трех составляющих индукции в рабочем объеме систе мы 1. В магнитах с аксиально-сим метричным полем измеряют с помощью эффекта холла на оси рабочего объе ма поперечную составляющую индукции (амплитуду напряженности поля и азимут) в каждом сечении. По величине и азимуту поперечной состав ляющей судят о расхождении геометрической и магнитной осей магнита. При таком способе пластину датч Холла помещают вдоль геометрическо оси магнитной системы.При вращении датчика Холла в каждом фиксированном сечении на оси измеряют азимутальное распределение индукции и из распределения выбирают два экстремальных вектора индукции, полуразность которых определяет величину поперечной составляющей индукции. Достоверность результатов рассматриваемого способа низка, так как уровень поперечной составляющей значительно меньше наводок от осевой и радиальной составляющих индукции. Кроме того, при обработке результатов измерений необходимо опред1елять разность двух близких по величине сигналов, что приводит к повЕЛшенной относительной погрешности измерений поперечного вектора. Известен другой способ контроля асимметрии магнита, в котором проводятся измерения поперечной составляющей с помощью эффекта Холла 2. Зонд с датчиком холла перемещают вдоль оси и в фиксированных сечениях измеряют поперечную составляющую индукции. Такой способ измерений обладает малой разрешающей способностью, так как уровень поперечных составляющих обычных мал (порядка 10 т) , сравнительно с полями рассеяния, магнитным полем Земли, а величина
наводок от других составляющих прев1з шает величину поперечной составляющей. Точность измерений снилсается также вследствие двух видов движения (поступательного и вращательного) измерительного зона с датчиком Холла.
Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности измерений.
Указанная цель достигается тем, что в способе контроля асимметрии магнитного поля, основанном на взаимодействии магнитного поля с магнитоактивной средой, в приосевой области магнита создают электрический разряд газа при давлении 1-10 н/м , после чего по положению центра тяжести возникшего газоразрядного шнура определяют положение магнитной оси относительно геометрической в любом сечении магнита. На чертеже представлено устройство для реализации данного способа.
в рабочий объем магнитной системы 1, состоящей из последовательно соединенных магнитомягких наконечников 2 и кольцевых магнитов 3, вводятся в приосевую область вакуумный.стеклянный баллон 4, наполненный.неоном при давлении 1-10 н/м, и обойма 5, скользящая по внутренней поверхности магнитной системы, принимаемой за базовую при измерениях. В обойму 5 вмонтированы коаксиально, равномерно по азимуту, идентичные по параметрам четыре фоторезистора б„ При подключении необходимых напряжений питания в газонаполненном баллоне возникает газовый разряд вдоль оси Z .
За счет; переменного магнитного сжатия вдоль оси Z, (осевая составляющая Bj изменяет свою величину) диаметр газоразрядного шнура (постоянен по времени) пульсирует по оси Z. .
Давление в пределах 1-10 н/м яляется оптимальным для данного способа ввиду того, что при повышенном, давлении реакция газоразрядного шнура к поперечной сост--авляющей незначительна, в то время как освещенность от газоразрядного шнура повышенная; с другой стороны: реакция на поперечную составляющую газоразрядного шнура при пониженном давлении значительна, а сигналы фоторезисторов - небольшие. Положение центра тяжести газоразрядного шнура определяют установленными равномерно по азимуту коаксиально геометрической оси магнита идентичными по оптическим параметрам двумя парами фоторезисторов. Спектральная чувствительность .фоторезисторов совпадает со спектром излучения, используемого в разрядном промежутке газа.
Фоторезисторы включают парами в дифференциальные схемы измерения пложения оси в двух взаимно перпендикулярных плоскостях для исключения влияния распределенной по оси пульсации границы светящегося шнура.
Разностные сигналы нормируются в усилителях и после усиления они пропорциональны вертикальному и горизонтальному расхождению магнитной и геометрической осей.
Сложение и регистрацию сигналов вертикального и горизонтального отклонений оси проводят на двухкоординатном автоматическом потенциомере.
При перемещении обоймы с фоторезисторами вдоль оси на диаграммной бумаге автоматического потенциометра записывают положение магнитной оси в каждом сечении магнита относительно начала отсчета, принимаемого за положение геометрической оси.
Разрешающая способность предлагаемого способа велика, так как положение газоразрядного шнура в каждом сечении определяется напряженностью электрического поля газоразрядного пространства, определяемого напряжением, приложенным между электродами, которое может -быть стабилизировано, и поперечной составляющей индукции магнита, характеризующей асимметрию поля маг- нита.
Причем не требуется жесткой центровки межэлектродного газового промежутка относительно магнита ввиду того, что газоразрядный шнур принимает устойчивое состояние на магнитной оси..
Серийно выпускаемые фоторезисторы в видимой части спектра обладают достаточной чувствительностью для регистрации смещения газоразрядногр шнура в сотые доли миллиметра, что сравнимо с допусками на геометрические размеры магнита. Рассматриваемым способом проводились измерения магнитных периодических систем аксимальной структуры с внутренним диаметром рабочего канала 20 мм.
Дая создания условий разряда в рабочем объеме.магнита и удобства измерений использовался стеклянный баллон, наполненный неоном при давлении 1 н/м.
в области между внутренним дис1метром магнита и оболочкой вакуумного баллона помещалась обойма с четырьмя фоторезисторами типа СФЗ, идентичными по параметрам с
погрешностью 0,5%. Обойма перемещалась вдоль оси магнита, причем за базовую поверхность принималас внутренняя поверхность магнита.
Измерения проводились по двум каналам вертикального и горизонтального смещений осей с помощью двухкоординатного автоматического потенциометра.
По предлагаемому способу отпадает необходимость дополнительной обработки результатов измерений.
Формула изобретения
Способ контроля асимметрии магнитного поля магнита, основанный
на взаимодействии магнитного поля с магнитоактивной сродоп, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в приосевой области магнита создают электрический разряд газа при давлении 1-10 н/м- после чего по положению центра тяжести возникшего газоразрядного шнура определрют положение магнитной оси относительно геометрической в любом
0 сечении магнита.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Dof AppCied Physieb v 39, 10, 1968, p.- 4573-4580.
2.Электронная техника, cep.l, Электроника СВЧ, 1970, вып.6, с. 51-59.
Sz Out г
