Устройство для калибровки магнитометра Советский патент 1980 года по МПК G01R33/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ МАГНИТОМЕТРА Настоящее изобретение предназначено для контроля выходных характеристик магнитометра, особенно установленного на объекте. При калибровке магнитометра одни из мешающих факторов является наличие помехи, Ьрисутствующей в месте установки магнитометра и не позволяющей .воспроизвести без искажений весь динамический диапазон его выходной характеристики (поэтому кали вочные устройства должны иметь возможность компенсации этой помехи). Другим мешающим фактором является значительное время, занимаемое само калибровкой, что jiacTO недопустимо при выполнении ее, когда магнитомет уже установлен на объекте. Известно устройство для калибров магнитометров, предназначенное для ределения коэффициента преобразования, порога чувствительности. Оно с держит катушки, источник стабильного напряжения, испытуемый магнитометр, цепь ручной установки калибровочного тока (1. Его недостатком является недостаточная точность калибровки. Известны устройства для калибровки, которые содержат две группы об-.

I

ЬйЙрК: разцовых катушек, два источника стабильного напряжения, испытуемый магнитометр, дополнительный механический магнитометр, осветитель и фотоусилитель, цепь ручной установкитоков компенсации и калибровки 2. Недостатками известных устройств являются наличие ручной компенсации, что увеличивает время проведения калибровки и не позволяет дистанционно управлять калибровкой. Применение дополнительного магнитометра с характеристиками, идентичными с испытуемым, и элементов световой оптики для компенсации вариаций помехи не позволяет использовать эти устройства при установке магнитометра на объекте.Кроме того, известные устройства предусматривгиот ручную подачу калибровочн.ого тока в образцовую катушку, что также увеличивает время проведения калибровки и снижает точность калибровки. Целью настоящего изобретения является повышение точности калибровки. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник стабильного напряжения; образцовую катушку, испытуе1 1й магнитометр, размещенный в центре этой катушки, и блок управления, введены три электронных ключа, последойательно соёдиненнае интегратор и переключатель полярности, нуль-индикатор, послёдо вательно соединенные мультивибратор кольцевой счетчик переключатель дели теля калибровочного тока и делитель калибровочного тока, причем, первый выход источника стабильного напряжения, соединен со входом первого электронного ключа, второй вход которого соединен с выходом блока управления и управляющим входом второго электронного ключа, третий вход первого электронного ключа соединен с выходом нуль-индикатора, входом второго электронного ключа, первым управляющим входом третьего электронного ключа, выход первого электронного ключа соединен со входом интегратора, выход которого соединен с вы ходом делителя калибровочного тока, управляющий вход переключателя поляр ности соединен с выходом второго электронного ключа, выход переключателя полярности подключен к образцовой катушке, вход нуль-индикатора соединен с выходом испытуемого магнитометра; второй выход источника стабильного напряжения соединен со входом третьего электронного ключа, вЕйход которого соединен с управляющи входом мультивибратора и кольцевого счетчика и со вторым входом делителя калибровочного тока, выход кольцевого счетчика соединен с управляющим входом блока управления, и со вторым управляющим входом третьего электрон ного ключа. На чертеже представлена структурная схема устройства для калибровки магнитометра. Уст;ройство для калибровки магнитометра содержит источник стабильного напряжения 1, первый электронный ключ 2, интегратор 3, переключатель полярности 4, обраэцовую катушку 5, испытуемый магнитометр б, нуль-индикатор 7, второй электронный ключ 8 третий электронный ключ 9, мультиви15ратор 10, кольцевой счетчик 11, переключатель делителя калибровочног тока 12, делитель калибровочного тока 13, блок управления 14. Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии электронный ключ 2 разомкнут, интегратор 3 - в положении установки нуля на выходе, ключ 8 замкнут и переключатель поляр ности 4 подключен через электронный ключ 8 к выходу нуль-индикатора 7, электронный ключ 9 разомкнут, и вто рой выход источника стабильного нап ряжения отключен от входов мультиви ратора 10 кольцевого счётчика 11, д лителя калибровочного тока 13, нуль индикатор 7 постоянно подключен к вы ходу магнитометра 6, последний измё ет воздействующее на него внешнее поле . В момент подачи команды включения калибровки от блока управления 14 ключ 2 замыкается, и на вход интеграiTopa 3 поступает сигнал от источника стабильного напряжения 1; ключ 8 размыкается, электронный переключатель 4 отключается от нуль-индикатора 7 и остается в запомненном положении. Напряжение на выходе интегратора 3 начинает расти, и в обмртке образцовой катушки 5 создается увеличивающийся во времени ток, создающий в объейе магнитометра поля, направленное противоположно измеряемому. В момент равенства .компенсационного и измеряемого полей, т.е. при переходе выходного напряжения магнитометра через нуль, переключается нульиндикатор 7, при этом на его выходе вырабатываются: сигнал управления первым электронным ключом 3, который отключает интегратор 3 от источника стабильного напряжения 1 и переводит йамяти (ток компенсаего в режим ции больше не изменяется), и сигнал управления, замыкающий третий электронный ключ 9. При этом на элементы автоматической калибровки 10, 11 и 13 поступает напряжение питания; имйульсы с мультивибратора 10 переключают поочередно ячейки кольцевого счетчика 11, при этом каждая ячейка включает соответствующий ключ переключателя делителя калибровочного тока 12, последний включает ступени делителя калибровочного тока 13 и в образцовую катушку 5 через переключатель полярности 4 поступают ступени калибровочного тока. После подачи последней ступени калибровочного тока, на выходе кольцевого счетчика вырабатывается сигнал .конец калибровки , который переводит третий электронный ключ 9 и, через блок управления 14, ключи 2 и 8 в исходное состояние. Использование новых элементов: интегратора, нуль-индикатора, мультивибратора, кольцевого счетчика, электронных ключей, переключателей,выгодно отличает предлагаемое калибровочное устройство от указанного протитопа, так как исключается использование дополнительного магнитометра, исключается ручная компенсация помехи и подачи калибровочного тока, за счет, чего сокращается время и повыщается точность калибровки и обеспечивается дистанциодное управление калибровко{. В результа-Ье обеспечивается возможность калибровки магнитометра при установке его на о бъекте. Формула изобретения Устройство для калибровки магнитометра, содержащее источник стабильного напряжения, образцовую катушку, и пытуемый магнитометр, раэмёьенный в центре этой катушки, и блок управлен отличают е. еся тем, что, с целью повышения точности калибровки, в него введены три электронных ключа, последовательно соединенные интегратор и переключатель полярности, нуль-индикатор, последовательно сое,диненные мультивибратор, кольцевой счетчик, переключатель делителя калибровочного тока и делитель калибро вочного тока, причем первый выход источника стабильного напряжения соединен со входом первого электронного ключа, второй вход которого соединен с выходом блока управления и управляющим входом второго электронного ключа, третий первого электронного ключа соединен с выходом нульиндикатора, входом второго электронного ключа, первым управляющим входом третьего электронного ключа выход, первого электронного ключа соединен со входом интегратора, выход которого соединен с выходом делителя калибровочного тока, управляющий вход переключателя полярности соединен с выходом второго ключа, выход переключателя полярности подключен к образцовой катушке, вход нуль-индикатора соединен с выходами испытуемого магнитометра, второй выход источника стабильного напряжения со входом третьего электронного ключа, выход которого соединен с управляющими входами мультивибратора и кольцевого счетчика и со вторым входом делителя калифовочного тока, выход кольцевого счетчика соединен с управляющим входом блока управления и Со вторым управляющим входом третьего электронного ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ю.В.Афанасьев Феррозонды, Л., Энергия, 1969, с. 11-13. 2. Ю.В.Афанасьев Магнитометрические преобразователи, приборы, устаЭнергияновки,Л. , 1972, с. 240242.