() УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНЫХ СРЕД
Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для определения параметров магнитных полей в жидких или сыпучих магнитных среда с повышенной или высокой магнитной восприимчивостью. Известно устройство для определения параметров магнитного поля, со держащее датчик, помещенный в област пространства, в которой производится измерение, причем по выходному сигна лу датчика судят о параметрах среды lj. Недостатком известного устро ства является низкая точность определения параметров магнитного поля в жидких и сыпучих средах ввиду непос|эедственного контакта датчика с веществом среды. Известно также устройство для определения параметров магнитных сред, содержащее первый магниточувствительный преобразователь в немагнитной оболочке, вход которого подключен к выходу блока питания, а выход - к входу усилителя 2. Недостатком известного устройства является зависимость результатов измерений от формы оболочки и величины магнитной восприимчивости среды, что снижает точность определения параметров магнитного поля. Цель изобретения - повышение точности устройства. Эта цель достигается тем, что в устройство содержащее первый магниточувствительный преобразователь в немагнитной оболочке, вход которого подключен к выходу блока питания, а выход - к входу первого усилителя, введен второй усилитель, вычислитель и второй магниточувствительный преобразователь в немагнитной оболочке, вход которого подключен к выходу блока питания, а выход подсоединен через второй усилитель к первому входу вычислителя, ко второму входу 39 которого подключен выход первого уси лителя, при этом оболочка первого преобразователя выполнена в виде сплющенного эллипсоида вращения, обо лочка второго преобразователя - в виде вытянутого эллипсоида вращения, а оси чувствительности преобразрвателей совпадают с осями вращения обо лочек ипараллельны вектору магнитно го поля среды. На чертеже представлена блок-схем устройства. Устройство для определения параметров магнитных сред (жидких или сыпучих) содержит первый и второй магниточувствительные преобразователи 1 и 2, размещенные соответственно в первой и второй немагнитных оболоч ках 3 и . Оболочка 3 образована вращением эллипса вокруг его короткой оси, а оболочка k образована вращением эллипса вокруг его длинной оси. Входы преобразователей 1 и 2 подключены к выходу блока 5 питания, а их выходы подсоединены соответственн через первый усилитель 6 и второй усилитель 7 к входам вычислителя 8. Оболочки 3 и 4 помещены в среду 9. Устройство работает следующим образом. Магниточувствительные преобразова тели 1 и 2, заключенные соответствен но в первую немагнитную обрлочку Ц, помещают в жидкую среду 9. При этом индукция В. и напряженность Н- магнитного, поля внутри полой немагнитной эллипсоидальной оболочки 3 и i, помещенной в магнит ную среду 9 так, что ее ось совпадает с вектором индукции поля, определяются выражениями H-(i-Ni) (.-Г Не (2) i + H-NOJe .где Bg, HP - индукция и напряженност магнитного поля s среде 9 (сущестаувдие до внесения оболочки 3 и 4); N - коэффициент формы оболоч к 3 л k, Эе - магнитная восприимчивость среды 9. Из формулы (1) и. (2) видно, что ин дукция и напряженность магнитного 4 поля внутри оболочек 3, и в среде S в общем случае, не совпадают. Индукция внутри оболочки равна индукции в среде только при N 1 т. е, при полости в форме бесконечно тонкой щели, перпендикулярной вектору индукции. В остальных случаях индукция внутри оболочки меньше индукции в среде 9. Напряженность магнитного поля в оболочке совпадает с напряженностью в среде 9 только при , т.е. для обол&чки в форме бесконечно вытянутого вдоль вектора магнитной индукции эллипсоида. При W4 О напряженность поля внутри оболочки выше, чем в среде .9. В данном случае, для магнитопроз эачных преобразователей 1 и 2 и оболочек 3 и А в форме эллипсоидов вращения, индукцию Bg и/или напряженность Hg магнитного поля в среде 9 определяют по простым формулам К-и ъ,(-,Y(( OD-D.;D /, Н Н ,)) H-u u ,rN.4,,- , - Nl 1S где B., B, H, H,.- индукции и напряженности магнитного поля .внутри оболочек 3 и , непосредственно измеряемые магниточу вствительными преобразователями 1 и 2; NI, N/JL - коэффициенты форм первой и второй оболочек 3 и 4; //JJ- (и-1(Г Гн/м- магнитная проницаемость вакуума. Для оболочек, форма которых отличается от эллипсоида вращения, зависчмость между измеренными значения„и В, Вг, (или , Н ) и магнитной индукцией Вр и/или напряженностью магнитного поля Н в среде может быть установлена экспериментально. При измерениях центры оболочек 3, k и заключенных в них преобразователей 1 и 2, а также оси вращения оболочек 3 и оси максимальной чувствительности преобразователей 1 и 2 совмещают. Оболочки 3 и разносят на расстояние, исключающее их влияни на параметры магнитного поля в них.
При измерениях преобразователи 1 и 2 с оболочками 3 и вводят в исследуемую среду 9, оси оболочек 3, k и оси максимальной чувствительности преобразователей 1 и 2 с иентируют вдоль векторов магнитной индукции в среде 9.
возможно использование двух работающих параллельно функциональных пр образователей, один из которых вырабатывает сигнал, пропорциональный Bg, а другой - Hg. По отношению этих сигналов можно определять магнитную проницаемость среды.
Погрешности измерения индукции и напряженности магнитного поля в ма1- нитной среде предлагаемым устройством близки к погрешностям измерения этих параметров внутри оболочек О%) и составляют существенно меньшую величину по сравнению с известным {устройством (17 при измерении индукции, если Bg 0,8 и 1; 11 при измерении напряженности, если Hg- . ,2 и 1).
Следовательно, предлагаемое устройство обеспечивают решение важной метрологической задачи повышения точности измерения параметров маг- нитного поля в жидких и сыпучих магнитных средах и может быть использов но для исследования временной стабильности и характера седиментации магнитных жидкостей и суспензий путем фиксации устройства в кювете с жидкостью
или суспензией и наблюдения изме нения во времени среды.
Формула изобретения
Устройство для определения параметров магнитных сред, содержащее первый магниточувствительный преобразователь в немагнитной оболочке, вход которого подключен к выходу 6jioка питания, а .выход - к входу первого усилителя, отл.ичающеес я тем, что, с целью повышения точности, в него введен второй усилитель, вычислитель и второй магнито чувствительный преобразователь в немагнитной оболочке, вход которого подключен к выходу блока питания, а выход подсоедин н через второй усилитель к первому входу вычислителя, ко второму входу tcotbporo подключен выход первого усиИйтеля, при этом оболочка первого преобразователя выполнена в виде сплющенного эллипсоида вращения, оболочка второго преобразователя - в виде вытянутого эллипсоида вращения, а оси чувртвительности преобразователей совпадают с осями вращения оболочек и параллел ны вектору магнитного поля среды.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
с. .
Vfee}fffffcl
