Проточный измерительный зонд Советский патент 1980 года по МПК G01R33/08 

(54) ПРОТОЧНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЗОНД

Изобретение относится к области магнитных измерений, конкретнее к области измерений постоянных магнитных полей методом нутации суммарного вектора ядерной намагниченности в движущейся жидкости, в частности , он может быть использовано для измерений и исследований параметров магнит ных полей в постоянных магнитах и электромагнитах. Известно устройство для измерения индукции магнитного поля методом нутации в проточной жидкости, содержащее камеру поляризации (поляризатор) датчик нутации (катушку нутации), соединительную трубку и соединитель.ный (радиочастотный) кабель l . Однако использование этого устройства затруднено тем, что поляриза тор и катушка нутации пространственно разнесены. Внесение поляризатора и катушки нутации, выполненных в вид самостоятельных конструктивных узлов в рабочий объем источника магнитного поля не обеспечивает эффективной поляризации, что не дает возможности п лучить высокую точность измерений. Кроме того, при небольшом объеме источника магнитного поля, поляризатор и катушка нутации не уменьшаются в нем и использование этого устройства практически невозможно. Наиболее близким к изобретению техническим решением является проточный зонд для измерения магнитной индукции содержащий поляризатор с входным и переходным каналами для передачи проточной жидкости, катушку нутации, выходную соединительную трубку и радиочастотный кабель 2 . В этом устройстве катушки нутгщии намотаны на соединительную трубку, ко торая подсоединена к поляризатору и . размещена вне его. Однако этому зонду свойственная недостаточная точность измерения индукции магнитного поля в постоянных магнитах и электромагнитах, так как конструкция зонда не позволяет эффективно использовать для поляризации весь объем источника измеряемого магнитного поля . Целью изобретения является повышение точности измерений индукции магнитного поля в постоянных магнитах и электромагнитах. Это достигается тем, что в зонде, содержащем цилиндрический поляризатор с входным и переходным каналами для передачи проточной жидкости, катушку нутации, выходную соединительную трубку и радиочастотный кабель параллельно его торцам выполнен паз, в котором размещена дополнительная полая трубка с расположенной вокруг нее катушкой нутации, при этом центры поляризатора и.катушки нутации сов мещены, дополнительная полая трубка соединена с переходным каналом и вь|д ходной соё цинительной трубкой, а вок руг паза прорезаны соединенные последовательно дополнительные каналы для поляризации проточной жидкости. На фиг, 1 изображен проточный измерительный зонд, на фиг. 2 - поляризатор. Проточный измерительный зонд (см. фиг. 1) содержит поляризатор 1, вход ной канал 2, переходной канал 3, катушку нутации 4, выходную соединител ную трубку 5, радиочастотный кабель б, паз 7, дополнительную полую трубку 8. Поляризатор (см.фиг. 2) содержит последовательно соединенные дополнительные каналы 9 для поляризации про точной жидкости, протекающей по ним от входного канала к переходному каналу, цилиндрический корпус 10 и крышку 11. Проточный зонд представляет собой поляризатор 1, соединенный с помощью переходного канала 3 и допелнитеяьной полой трубки 8 с катушкой нутации 4 .Дополнительная полая труб ка расположенная внутри паза 7, соединена с выходной соединительной трубкой 5. Подача ЭДС высокочастотной энергии к кату111ке нутации обеспечивается рездиочастотным кабелем 6 продолженным внутри паза поляризатора . Входной канал 2 и выходная сое динительная трубка 5 служат соответственно для подачи жидкости к поляри затору и вывода ее от дополнительной полой трубки 8. Поляризатор выполнен в виде цилин дрического корпуса 10, диаметр которого в несколько раз больше его высоты. На боковых стенках цилиндра пр дусмотрены два плоских участка 12, расположенные параллельно продольной оси зонда, которые служат для удобст ва перемещения зонда внутри постоян ного магнита или электромагнита и обеспечивают надежную фиксацию зонда в требуемой точке поля- Внутри поля ризатора, параллельно его торцам , вы резан глухой паз 7, а вокруг паза пр резаны соединенные последовательно дополнительные каналы 9 для поляризации проточной жидкости, протекающей по этим каналам. Верхний торец цилиндра закрыт крышкой 11 , обеспечивающей замкнутое поляризующее про странство для проточной жидкости. П имеет ширину в несколько раз меньше диаметра поляризатора, а длину боль ше радиуса поляризатора .на величину радиуса катушки нутации. Устройство работает следующим обазом. Проточная жидкость, поступающая через входной канал 2 в проточный измерительный зонд, проходит в поляризатор 1, где происходит ее поляризация. .Поляризованная жидкость поступает затем в катушку нутации 4 через переходной канал 3 по дополнительной полой трубке 8 и выводится из катушки нутации через дополнительную полую трубку О и выходную соединительную трубку 5. Поляризукидим объемом служит пространство, заключенное в последова- ,. тельно соединенных дополнительных каналах- 9. Проточная жидкость, поступающая в поляризатор через входной канал 2, последовательно проходит по дополнительным каналам 9, заполняя поляризующий объем от одного края через центр к другому краю. Таким образом, весь объем поступающий проточной жидкости проходит через середину поляризатора, где находится область максимального значения индук-, ции магнитного поля и через края по.-т ляризатора, где находится область поля рассеяния источника магнитного поля. Даниая конструкция проточного измерительного зонда обеспечивает поляризацию ядер проточной жидкости как в рабочем объеме магнитного поля, так и в поле рассеяния и позволяет эффективно использовать весь полезный объем поляризатора. Это дает возможность увеличить отношение сигнала ЯМР к шуму, что в свою очередь позволяет повысить точность измерений ин-дукции магнитного поля в постоянных магнитах и электромагнитах. Настоящий проточный зонд обеспечивает эффективную поляризацию, дает увеличение отношения сигнала ЯМР к шуму не менее чем в 10 раз и значительно повышает точность измерений. Он может найти широкое применение в нутационных ЯМР тесламетрах при измерениях в постоянных магнитах и электромагнитах, поверочных работах и исследованиях параметров магнитного поля. Испытания проточного измерительного зонда показали, что слугчайная погрешность измерения магнитной индукции поля составляет величину 0,001%. Формула изобретения Проточный измерительный зонд, со.г держащий цилиндрический поляризатор с входным и переходным каналами для передачи проточной тхидкости, катушку нутации, выходную соединительную трубку и радиочастотный кабель о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений

индукции магнитного поля в постоянных магнитах и электромагнитах, в поляризаторе параллельно его торцам выполнен паз, в котором размещена дополнительная полая трубка с располохсенной вокруг нее катушкой нутации, при этом центры поляризатора и катушки нутации совмещены, дополнительная полая трубка соединена с пе- реходным каналом и выходной соединительной трубкой, а вокруг паза прорезаны соединенные последовательно дополнительные каналы для поляригзации проточной жидкости.

Источники информации, .принятые, во внимание при экспертизе 1. Журнал, ГПриборы и техника эксперимента, -1568, 1, с.227.

2. Авторское свидетельство СССР 571775, кл. Q 01 R 33/08, 1976, (прототип)..