Трехкомпонентный феррозонд Советский патент 1980 года по МПК G01R33/02 

Иао етение относится к иамерительной технике и может быть использовано для одновременного намерения трех орто х нальных компонент вектора магнитной индукции. Известен трехкомпонентный феррозонд в котором сердечник вьтолкен в виде двух одинаковых трубок, укрепленных на общем цилиндрическом корпусе. Корпус с сердечником снабжен двумя (фтогональ но расположенными обмотками возбуждения, одна из которых тороидальная, а другая в виде двух последовательно соединенных секций соленоида. Две ортогонально расположенные измерительные обмотки укреплены по диаметру корпуса. Третья измерительная обмотка выполнена в виде двух секций, соединенных последовательно и укрепленных соосно на трубках сердечника l1. Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, обу словленная ЭДС от полей рассеяния двух трубок сердечника, разнесенными магнит ными центрами-в точках пересечения осей измерительных обмоток, большими габаритами и сложностью конструкции. Известен феррозонд г который содержит сердечник в виде пустотелого цилиндра с диаметром равным его длине. Сердечник воздуждается тороидальной обмоткой и охвачен тремя ортогонально расположенными измерительными обмотками . Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, обуслбвленная режимом поперечного возбуждения по оси измерительной обмотки, совпадающей с осью шшикдра, который обеспечивает малую чувствительность и повышенный уровень шумов по указанной компоненте. Цель изобретения - повышение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что в трехкомпонентном феррозонде, сод жащем ферромагнитный сердечник, возбуждающую и три ортогонально распск ложенные измерительные обмотки, ферромагнитный сердечник вьшолнен в виде полой сферы, а обмотка возбуждения выполнена из четырех попарно вдентичных полусферических секций, соединенных последовательно, при этом пары секций расположены на ферромагнитном сердечнике взаимно ортогонально. На чертеже изображен трехкомпонентный феррозонд. Устройство содержит ферромагнитный сердечник 1 в виде полой сферы. Обмотка возбуждения сердечника 1 выполена из четырех полусферических секций 2-3 и 4-5 попарно идентичных. Каждая пара секций соединена последовательно и встречно перемычками 6. Пары полусферических секций 2-3 и 4-5 (разделены пунктирными линиями) укреплены на сердечнике 1 в разных сферических плоскос тях взаимно ортогонально. Сердечник 1 с двумя парами полусферических секций 2-3 и 4-5 обмотки возбуждения охвачен тремя сртогонально расположенными измерительными обмотками 7-9. Трехкомпонентный феррозонд помещаю во внешнее измеряемое магнитное поле, а в виде секций 2-3 и 4-5 обмотки воз

буждения подают переменные токи I. и Х% со сдвигом по фазе на 90, создающие встречно вращающиеся магнитныеполя в сердечнике 1. В измерительных обмотках 7-9 находятся переменные

ЭДС 6 х- v z. частоты вращающегося поля, пропорциональные ортогональным компонентам 1, у , z вектора измеряемой магнитной И1щукции. Эти сигналы усиливаются, детектируются и измеряются.

Сердечник 1 намагничивается однородно двумя парами секций 2-3 и 4-5 обмотки возбуждения, что снижает квадратурный сигнал помехи, а их встречное включение обеспечивает компенсацию нечетногармонической ЭДС в измерительных обмотках 7-9. Сферическая форма сердечника 1 обеспечивает одинаковую чувствительность феррозонда по трем ортогойальным направлениям, стабильность магнитных осей при смещении сферы, совмещенный магнитный центр в центре щара и малые габариты устрой7

Формула изобре

тения

Трехкомпонентный феррозонд, содержащий ферромагнитный сердечник, возбуждающую и три ортогонально расположенные измерительные обмотки, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, ферромагнитный сердечник выполнен в полой сферы, а обмотка возбуждения выполнена из четырех попарно идентичных полусферических секций, соединенных последовательно, при этом пары секций расположены на ферромагнитном сердечнике взаимно ортогонально.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 457942, кл. G OIT 33/00, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 397878, кл. Q 01Я 33/02, 1973. 4 ства. За счет этого повышается точность измерений ортогональных компонент вектора магнитной индукции. Устройство может быть изготовлено следующим образом. Методом осаждения, например, на стеклянный шар наносят тонкий слой (10 мкн) ферромагнитного материала, образующий сердечник 1 в виде полой сферы для воздействия из меряемого магнитного поля. Из электронепроводящёго материала изготовляют две идентичные пары полусфер разных размеров с возможностью вкладывания одной пары в другую. Методом осаждения на полусферы наносят тонкий слой меди, на котором нарезается спиральная канавка, образующая две пары полусферических секций 2-3 и 4-5 обмотки возбуждения. Две пары полусфер с секциями 2-3 и 4-5 обмотки возбуждения накладываются на сердечник 1 взаимно ортогонально, а пары секций соединяются перемычками 6 последовательно и встречно. Измерительные обмотки 7-9 могут быть изготовлены в виде трех ортогонально установленных соленоидальных кату1иек.