-Г- Изобретение относится к магнитным, измерениям, в частности измерениям магнитной индукции в жидких средах с повышенной магнитной восприимчивостью например, в магнитных жидкостях и магнитных суспензиях. Известен способ измерения магнитной индукции в средах или телах с высокой магнитной восприимчивостью, пре дусматривающий создание в них узкой полости, перпендикулярной вектору.индукции и размещение в ней плоского магниточувст ительного преобразователя, например преобразователя Холла 1 Недостатком данного устройства является то, что условие узкой пояости обеспечивает равенство индукций поля в среде (теле) и в зазоре, однако ограничивает область используемых преоб разователей только теми, которые Имеют малую толщину. Известен способ измерений индукции в жидких средах, использующий магниточувствительный преобразователь, заключенный в немагнитную оболочку. Оболочка предохраняет преобразователь от контакта с жидкостью и принимает на себя давление среды. Зтот способ использован в морском протонном магнитометре, в котором ядерно-магнитнорезонансный преобразователь (ЯМР) заключен в гондолу-оболочку, буксируемую за судном. f2 . Недостаток известного способа состоит в том, что преобразователь вместе с оболочкой трудно сделать малой толщины (по отношению к длине или диаметру). В результате возникает дополнительная погрешность измерения, зависящая от формы оболочки и величины магнитной восприимчивости. Цель изобретения - повышение точности измерений магнитной индукции в жидких средах. Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения магнитной индукции в, жидких магнитных средах, основанном на введении в среду магниточувствительного преобразователя, заключенного в немагнитную осесимметричную оболочку, ориентировании оси максимальной чувствительности преобразователя и оси оболочки вдоль вектора магнитной индукции и измерении магнитной индукции внутри оболочки, периодически изменяют форму оболочки магниточувствительного преобразовате ля, внутри оболочки выделяют при постоянном внешнем магнитном поле постоянную составляющую индукции и составляющую с частотой изменения формы, а при переменном внешнем магнитном поле - составляющую с частотой внешнего поля и составляющую с комбинационными частотами, образованными частотой внешнего поля и частотой изменения формы, и по величинам обеих составляющих индукции судят об измеряемой магнитной индукции, при этом магнитную индукцию в среде определяют по формуле t-(l-No)B2 В,Norn где Bg - индукция постоянного или ам плитуда индукции переменного магнитного поля в среде; В, - постоянное значение .или амплитуда первой составляющей индукции поля внутри оболоч ки; Вт - амплитудное значение или суммарная амплитуда слагаемых второй составляющей магнитной индукции внутри оболочки; NO - среднее значение коэффициен та формы оболочки; m -.глубина модуляции.коэффициента формы. На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующа предлагаемый способ. Устройство содержит немагнитную эластичную оболочку 1, внутри которой размещен магниточувствительный преобразователь 2, основанный на эффекте Холла. Модуляция коэффициента формы оболочки обеспечивается электрогидравлической системой 3 преобразующей электрические колебания в колебания давления жидкости. Электрогидравлическая система 3 УПравляется генератором 4 низкой или инфранизкой частоты Я . Магниточувствительный преобразователь 2 питает ся от второго генератора 5 высокой частоты W. в результате модуляции коэффициента формы оболочки индукции магнитного поля, действующего на преобразователь, имеет постоянную составляющую и переменную с частотой модуляции / . Выходной сигнал магниточувствительного преобразователя 2 имеет соответственно составляющую с частотой тока питания cj и составляющую с комбинационными частотами (-fi. Обе составляющие усиливаются усилителем высокой частоты 6 и подаются на первый синхронный детектор 7, управляемый сигналом с частотой тока питания преобразователя. На выходе первого синхронного детектора 7 образуется сигнал нулевой частоты (постоянное напряжение), пропорциональный постоянной составляющей индукции поля в преобразователе, и сигнал с частотой модуляции / , пропорциональный перемечнной составляющей индукции этого поля. Выделение этих сигналов осуществляется первым и вторым усилителями 8 и 9, и вторым синхронным детектором 10, Твердый усилитель 8 постоянного тока усиливает сигнал нулевой частоты и не пропускает -сигнал частоты модуляции за счет узкой полосы пропускания. Второй усилитель 9 низкой частоты усиливает сигнал с частотой УВ и не . пропускает постоянную составляющую. Второй синхронный детектор 10, управляющий напряжением с частотой модуляции, преобразует сигнал с частотойЛ в постоянное напряжение. Таким Образом, на выходе первого усилителя 8 возникает постояйное напряжение, пропорциональное постоянной составляющей магнитной индукции внутри оболочки (Bj), а на выходе второго синхронного.детектора 10 постоянное напряжение, пропорциональное переменной составляющей индукции с частотой модуляции (Bj). С помощью счетно-решающего устройства (микро- , процессора) 11, реализующего вычисления по формуле (1), определяется истинное значение магнитной индукции .в среде. В качестве магниточувствитёльного преобразователя 2 может, использоваться как обычный преобразователь Холла, так и кольцевой гальваномагнитный преобразователь, обладающий на порядок меньшим порогом чувствительности к индукции постоянных магнитных полей. Периодическое изменение форм оболочки осуществляют путем создания внутри нее пульсирующего давления с помощью пневматических, гидравлических , электромеханических или других аналогичных средств. Оболочку выполняют частично или полностью эластичной , либо с перемещающимися герметич ными элементами. Воздействие на Ыюлочку осуществляют так, чтобы получить модуляцию коэффициента формы оболочки в направлении оси максималь ной чувствительности преобразователя Предпочтительной формой оболочки является форма эллипсоида вращения, ориентированного вместе с размещен-ным внутри нее преобразователем так, чтобы ось оболочки и ось максимально чувствительности преобразователя были направлены вдоль вектора индукцик магнитного поля в среде. Модуляция .коэффициента формы такой оболочки до стигается периодическим растягиванием и сжатием эллипсоида вдоль его оси, либо периодическим изменением диаметра эллипсоида. - . . , в качестве магниточувствительных преобразователей целесообразно использовать магнитопрозрачные преобра зователи (.гальваномагнитные, ЯМР-пре образоватеЛй); не нарушающие ойнород ности магнитного поля внутри оболочки и дающие простую,зависимость маг нитной индукции, измеряемой преобраз вателем, от магнитной индукции в сре де. Модуляцию коэффициента формы оболочки изменяют по гармоническому закону-. N Nofl Л1 cosKt), m « 1 (2) где Я - частота модуляции; m - глубина модуляции коэффициен та. Индукция В магнитного поля внутр полой немагнитной эллипсоидальной . оболочки, размещенной в среде так что ее ось совпадает с вектором индукции поля, равна. 1 + (i-Na)a: где БС - индукция магнитного поля в среде (существующая до внесения оболочки); NO -- коэффициент формы оболочки; X - магнитная восприимчивость среды. Магнитная индукция, воздействующая на преобразователь при постоянном внешнем магнитном поле, в случае Mai- нитопрозрачного преобразователя, равна1Ч1Ко)зе nni-No)3el Be «-«t. В,В2 COSjlt.. (4) Таким образом, магнитная индукция внутри оболочки имеет постоянную составляющую Bj , не связанную с модуляцией и определяемую средним значением коэффициента формы (N), и переменную составляющую с амплитудой и частотой модуляции, которая возникает только при модуляции коэффициента формы, не равной нулю магнитной восприиг чивости среды. При переменном внешнем магнитном поле В Be cos Л t, действующем в среде с низкой электропроводностью, магнитная индукция внутри модулируемой оболочки равна R 1 Врм cos uJ t + i+t;i-Njx eM TRbNJ + cos (cJ-Л )tl B, cos u) t + () + 82 cos (и; + Л)г + cos()t т. e. также имеет Две составляющие. Первая составляющая с амплитудой В имеет частоту внешнего магнитного поя и йе связана с модуляцией, вторая состоит из двух слагаемых с комбинаионным частотами it + Д , суммарная мплитуда которых В. Вторая составяющая возникает только при наличии одуляции и при X 0. Преобразователь, установленный внутри модулируемой оболочки, выделяют (с использованием частотных методов разделения) и измеряют первую и вторую составляющие индукции, и по величинам этих составляющих (точнее no их постоянным или амплитудным значениям В и Bg) судят об индукции Be магнитного поля в исследуемой жидкой среде. Для случая немагнитной оболочки и магниточувствительного преобразователя индукцию Ве находят по формуле (), которая получается из (|);или (5). Из анализа погрешности предлагаемого способа измерения магнитной индукции в жидких магнитных средах сле дует оценка 6 В ,S%. Способ может найти применение при исследовании и контроле процессов электрофоретическогр осаждения плено магнитных материалов из магнитных суспензий и в других целях. Формула изобретения Способ измерения магнитной индукции в жидких магнитных средах, основанный на введении в среду магниточувствительного преобразователя, заключенного в немагнитную осесимметричную оболочку, ориентировании оси максимальной чувствительности преобразователя и оси оболочки вдоль вектора ма1нитной индукции и измерении магнитной индукции внутри оболочки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений магнитной индукции в жидких с§5едах, периодически изменяют форму оболочки магнитного чувствительного преобразо вателя, внутри оболочки выделяют при постоянном внешнем магнитном поле по стоянную составляющую индукции и составляющую с частотой изменения формы, а при переменном внешнем магнитном поле - составляющую с частотой внешнего поля и составляющую с комби 88 нациоиными частотами, образованными частотой внешнего поля и частотой изменения формы, и по величинам обеих составляющих индукции судят об измеряемой магнитной индукции, при этом магнитную индукцию в среде определяют по формуле l-(l-N) B-jNom где Be - индукция постоянного или амплитуда индукции переменно-: го магнитного поля в среде; постоянное значение ;или амплитуда первой составляющей магнитной индукции внутри оболочки; . амплитудноезначение или суммарная амплитуда слагае- мых второй составляющей магнитной индукции внутри обо- . лочки; среднее значение коэффициента формы оболочки; - глубина МОДУЛЯЦИ.Й коэффициента формы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Усатенко С. Т, Измерение индукции в периметре с помощью датчиков Холла. - Заводская лаборатория, 30, 196it, 5, 619. 2.Ливотов Л. Л./Николаев Л; Ai и Семовский 0. Б. Морской магнитометр МБМ. - Геофизическая аппаратура Л., Недра, 1979, вып. 69, с. (прототип). .
