Устройство для измерения магнит-НыХ пАРАМЕТРОВ Об'ЕМНыХ эКРАНОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R33/00 

(S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕМНЫХ ЭКРАНОВ

блок с регистратором, введен дополнительный генератор, подключенный ко второму входу регистратора, а датчик магнитного поля расположен вне концентр тора внешнего магнитного поля, причем ось диагро1М1 и направленности датчика перпендикулярна оси симметри концентратора.

На фиг. 1 представлена функционалная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведены временные диаrpaMi/ibi: внешнего ма гнитного поля Ho(t), поля наведенных в экране токов Н (t) и поля внутри экрана Н (t)

Устройство содержит концентратор

1внешнего магнитного поля, электрически соединенный с генератором

2тока. В полости концентратора 1 расположен экран 3. Вне концентратора 1 расположен датчик 4 магнитного поля, который через интегрирующий блок 5 соединен с первым входом регистратора 6, ко второму входу которого подсоединен дополнительный генератор 7.

Устройство работает следующим образом.

Эффект экранирования у немагнитны экранов состоит в том, что под действием внешнего магнитного поля Н,)(г) в экране наводятся токи, создающие поле H(t) наведенных токов. Суперпозиция полей . flg( t) и H(t) дает пле внутри экрана Но{t), т. е. H(t)+ ) Н (t). В первый момент времени, пока существует Ho(t) , поле t) наведенных токов в полости экрана направлено навстречу внешнему (фиг. 2). После того, как H(t) достигает своего максимального значения, поле наведенных токов уменьшается и меняет свое направление на противоположное,, так как энергия накопленная в индуктивности экрана, релаксирует с временем Т L|R, где L и R - индуктивность и сопротивление экрана соответственно.

Как показывают результаты измерений полей H(t) наведенных токов внутри экранов различных типоразмеров (ци.аиндрических, сферических и т. д.), амплитуда максимума первого квазипериода H(t) имеет противоположный знак, практически равна амплитуде воздействующего поля Ho(t) и совпадает с ней во времени, т. в. /maxHn(t) H(t)/.

Экран, по которому текут наведенные токи, для внешнего пространства представляет собой магнитный диполь, излучакнций поле H(t). Оаъ диаграмли направленности такого диполя совпадает с осью экрана, а максимум направления излучения перпендикулярен ей и, следовательно, поле H(t) существует и вне концентратора магнитного поля. Временная форма поля Н ( t) не зависит от точки наблюдения, а его величина уменьшается по мере удаления точки наблюдения от оси э срана. Таким образом, существует возможность измерения поля ) вне концентратора магнитного поля, причем уменьияение величины поля H(t) на этих расстояниях можно компенсировать соответствующим увеличением чувствительности измерителя. Кроме того, существует возможность измерения амплитудно-временных характеристик поля H(t) внутри полости экрана. Это обеспечивается тем, что в полости экрана существует равенство /max Ho(t)/ /max H(t)., которое является условием нормировки указанных сигналов. Для осуществления этого, в устройство вводится генератор 7 тока или напряжения, котрый выдает сигналы, временные параметры которых совпадают с временными параметрами воздействующего поля Нр(t), амплитуда выходного сигнала генератора равна max H(t), измеренного в точке расположения датчика измерителя H(t), и имеет обратный знак. Поскольку датчик 4 и генератор 7 подсоединены к разным входам регистратора 6, то на его экране наблюдается сигнал с амплитудно-временными характеристиками соответствующими полю Hj(t) в полости экрана.

Таким образом, включив генератор 2 тока, создают в полости концентратора 1 поля магнитное поле H(,(t). Дачик 4 поля H(t) располагают вне коцентратора поля так, что ось диаграммы направленности датчика перпендикулярна оси симметрии концентратора (фиг. 1). Датчик 4 через интегрирующий блок 5 подсоединен к одному из входов регистратора 6 Ко второму входу регистратора б подсоединен выход дополнительного генератора 7, у которого величина выходного сигнала равна нулю. Когда в магнитное поле концентратора 1 вносят исследуеьмй экран 3, тогда на экране регистратора 6 наблюдается сигнал, соответствуюцщй полю H(t) в точке расположения датчика 4. Затем увеличивают амплитуду сигнала дополнительного генератора 7 до тех пор, пока не выполнится равенство/max Н(t)/ /max H(t)/. Когда равенство ам, плит уд установлено, тогда на экране регистратора 6 наблюдается сигнал соответствующий полю внутри экрана H(t).

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитных параметров объемных экранов, содержащее концентратор внешнего магнитного поля, с расположенным внутри его объема экраном и электрически соединенный с генератором, и датчик магнитного поля, расположенный вне

экрана и соединенный через интегрирующий блок с регистратором-, отличающее ся тем, что, с целью повышения чувствительности и помехоустойчивости, в него введен дополнительный генератор, подключенный ко второму входу регистратора, а датчик магнитного поля расположен вне концентратора внешнего магнитного поля, причем ось диаграм1 ы направленности датчика перпендикулярна оси симметрии концентратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 646281, кл, G 01 R 33/00, 1978.

2. Измерительная техника, 1971 и 6 с. 10-21.