Цифровой измеритель магнитнойВОСпРииМчиВОСТи Советский патент 1981 года по МПК G01R33/16 

Изобретение относится к устройствам для измерения магнитных величин, а именно к устройствам для измерения магнитной восприимчивости образцов горных пород при геофизических иссле дованиях. Известен прибор для измерения маг нитной восприимчивости, содержащий последовательно соединенные генератор с катушкой индуктивности, временной селектор, цифровой счетчик, генератор и частотомер. В данном уст ройстве используется частотный метод определения путем измерения часто ты (периода) генератора, содержащего LC-контур. В катушку индуктивности L помещается образец. Частота контура (период) измеряется в момент отсутствия образца в катушке MO и при его наличии там V . Величина jt затем вычисляется по формуле к. - коэффициент заполнения; где частота контура после удаления образца из катушки индуктивности при дополнительном измерении. Частоты MO и и(если соответствующие им периоды) измеряются с помощью частотомера Г1 . Недостатком данного устройства является погрешность измерения, связанная с уходом частоты MQ за промежуток времени между измерениями Мо и V, и, кроме того, необходимость фиксировать показания частотомера после каждого измерения частоты (периода) и затем производить вычисления по формуле. Цель изобретения - повышение точности измерения магнитной восприимчивости. Эта цель достигается тем, что в цифровой измеритель магнитной восприимчивости, содержащий LС-генератор с индуктивным элементом, последовательно согединенные временной селектор, цифровой счетчик и индикатор, а также блок управления, соединенный с управляющим входом временного селектора, введены умножитель частоты и формирователь сигнала, соединенный с блоком управления, связанным с управляющим входом цифрового счетчика, а умножитель частоты подключен между выходом LC-генератора и входом временного селектора. На фиг. 1 представлена блок-схема цифрового измерителя магнитной восприимчивости на фиг. 2 - один из вариантов конструкции формирователя сигнала. Устройство состоит из последовательно соединенных LC-генератора 1г индуктивный элемент 2 которого имеет объем 3 для помещения исследуемого образца 4, умножителя 5 частоты, временного селектора 6, цифрового счетчика 7 и индикатора 8. Формирователь 9 сигнала наличия (отсутствия исследуемого образца 4 в объеме 3 ин дуктивного элемента 2 подключен к входу блока 10 управления. Блок 10 управления соединён с управляющими входами временного селектора б и цифрового счетчика 7. Формирователь 9 сигнала наличия (отсутствия) иссле дуемого образца 4 в объеме 3 индукти ного элемента 2 состоит (фиг. 2) из держателя 11, в котором находится исследуекый образец 4. Держатель 11 имеет шток 12 с ламелью 13. Направля ющая 14 имеет контакты 15-18. Контак ты 15 и 17 соединены с клелжой источ ника питания. Контакт 16 соединен с анодом тиристора 19, контакт 18 через резистор 20 подключен к управляющему электроду тиристора 19, -като которого через резистор 21 соединен с общей шиной. Точка соединения като да тиристора 19 с резистором 21 явля ется выходом формирователя 9. Устройство работает следующим образом. Исходное состояние цифрового изме рителя магнитной восприимчивости; с выхода генератора 1 на вход умножителя 5 частоты поступает переменный сигнал V.Ha вход временного селек ора 6 подается переменный сигнал частотой nV, где п .- коэффициент умножения частоты. Шток 12 вьздвинут из направляющей 14, и контакты 15-18 разомкнуты. Тиристор 19 заперт, с выхода формирователя 9 сигнала наличия (отсутствия) образца в объеме 3 на вход блока 10 управления поступае нулевой сигнал.. Временной селектор б закрыт. Исследуемый образец 4 находится в держателе 11. Пусть в начальный момент времени tff частота генератора . При нажати кнопки Пуск в этот люмеит времени бл(Ж управления вырабатывает импульс длительностью Т , который поступает на вход селектора б. Селектор 6 отпирается и сигнал частотой пУд посту пает на счетчик 7. Происходит счет импульсов переменного сигнала частотой пМо в течение времени IfQ. Через время Го селектор б запирается, счет чик 7 запоминает число . Затем в момент времени t в объем 3 помещают исследуемый образец 4, шток 12 входит в направляющую 14, и ламель 13 последовательно замыкает контакты 15-18. Тиристор 19 отпирается в тот момент, когда исследуемый образец 4 находится в объеме 3 индуктивного элемента полностью (ламель 13 saNShJKaeT контакты 15-18) . Расстояние между контактами 15-18 и длина ламели 13 подобраны соответствующим образом. При этом с выхода формирователя 9 на вход блока 10 управления поступает сигнал напряжения +. Блок 10 управления вырабатывает два однократных сигнала: первый - импульс длительностью поступает на управляющий вход селектора 6, отпирая его на это время, второй - сигнал поступает на управляющий вход счетчика 7, обеспечивая автоматический переход счетчика в режим реверсивного счета . (вычитания) . В течение времени 21; происходит вычитание из числа N числа (,пУ(;, . Через время селектор 6 запирается, счетчик 7 запоминает число Tpn (Vo-2V ). При удалении в момент времени t образда 5 из объема 3 шток 12 выходит из направляющей 14, ламель 13 при этом последовательно размыкает .контакты 15-18. При разлшкании контактов 17 и 18 тиристор 19 не запирается, поскольку резистор 21 подобран так, что через тиристор 19 течет ток, больше тока удержания. Тиристор 19 запирается лишь при снятии с его анода напряжения + при размыкании контактов 15 и 16, что соответствует удалению всегообразца 4 из объема 3. При этом с выхода формирователя 9 на вход блока 10 управления поступает нулевой сигнал, и блок 10 управления вырабатывает два однократных сигнала:, первый - импульс длительностью ty, поступающий на вход селектора 6, отпирает его на это время, второй - .сигнаш поступает на управляющий вход счетчика 7 и обеспечивает автоматический переход счетчика в режим прямого счета (слежение). За время to происходит сложение чисел N2 и п Через время Со селектор б запирается, а счетчик 7 запоминает число (jn(Vo-2Vj,-V), т.е. величину, пропорциональную значениюг6 исследуемого образца 4. Число N высвечивается на табло индикатора 8. Нажатием кнопки Сброс схема возвращается в исходное состояние. Формула изобретения Цифровой измеритель магнитной восприимчивости, содержащий LC-генератор с индуктивным элементом, последовательно соединенные временной селектор, цифровой счетчик и индикатор, а также блок управления, соединенный с управляющим входом временного селектора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены умножитель частоты и формирователь сигнала, соединённый с блоком управления, связанным с управляющим входом цифрового счетчика, а умножитель частоты подключен между выходом LC-генератора и входом временного .селектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. Геофизическая аппаратура, Недра, 1973, вып. 51, с. 23-26.