Ферромагнитный экран Советский патент 1982 года по МПК G12B17/02 H05K9/00 

(5) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ЭКРАН

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для защиты мер магнитной инд кции от воздействия помех внешних MSI- нитных полей при проверке магнитометров.

Известен ферромагнитный экран с подмагничиванием переменным током,.содержащий коаксиально установленные с зазором оболочки, снабженные обмотками. Эти обмотки подключены к регулируемому источнику переменного .

Магнитное поле подмагничивающих обмоток увеличивает магнитную прон.ицаемость материала оболочки, но создает дополнительные переменные поля помех до kOOO нТл, которые уменьшают точность измерений магнитных полей в экране.

Известен ферромагнитный экран с подмагничиванием переменным током, содержащий коаксизльно установленные с зазором изолированные друг от друга ферромагнитные оболочки и регулируемый источник переменного тока. К двум противоположным точкам каждой оболочки подключены выходы источника переменного TOKaf 2j.

Протекающий по оболочкам переменный ток распределяется по поверхностям неравномернои намагничивает их неоднородно. Это создает дополнительное остаточное поле внутри экрана порядка 10 нТл, которое снижает коэффишциент экранирования, а создаваемое переменное поле тока подмагничивания создает переменные магнитные помехи до 1000 нТл, уменьшающие точность измерения полей внутри экрана.

15

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в ферромагнитный экран, содержащий две коаксиальные изолированные

20 ферромагнитные оболочки и источник переменного тока, введен второй источник переменного тока, фазовращатель и четыре кольцевые шины из электро3968проводного материала, укрепленные попарно на противоположных торцах каждой из оболочек, при этом первый источник переменного тока подключен к шинам первой оболочки, а второй источник переменного тока подсоединен к шинам второй оболочки через фазовращатель противофазно первому источнику. На чертеже изображен ферромагнитный экран с подмагничиванием переменным током. Ферромагнитный экран содержит ферромагнитные оболочки 1 и 2, установленные коаксиально с зазором и изолированные друг от друга. На противоположных сторонах оболочек 1 и 2 укреплены шины 3, и 5 6 из электропроводного материала. Регулируемый источник 7 переменного тока подкг1ючен к шинам 3 и 4 оболочки 1, а второй регулируемый источник 8 переменного тока с фазовращателем 9 подключен к шинам 5 И 6 оболочки 2 обратной полярностью, в противофазе. Ферромагнитный экран работает следующим образом. С помощью шин 3 t и 5 6 токи под магничивания равномерно распределены по оболочкам 1 и 2, что обеспечивает однородное их подмагничивание и снижение остаточного поля внутри экрана до уровня ниже 1 .нТл. Однако из-за различия размеров оболочек 1 и 2 создаваемые токами Ц и I одноррдные маг нитные поля внутри экрана отлив(аются по амплитуде и фазе. Амплитуды переменных .магнитных полей от соседних оболочек 1 и 2 измеряются магнитометром, а их равенство Б центре экрана устанавливается регулировкой источников 7 и 8 тока. Сдвиг фаз между переменными магнитными полями от соседних оболочек 1 и 2 определяется по осциллографу, подключенному к выходу Mai- нитометра (не показаны), и сводится к нулю регулировкой фазовращателя 9При этом за счет чередующейся полярности токов Ц и I л в соседних оболоч ках 1 и 2 создаваемые ими однородные переменные магнитные поля вычитаются, т. е. компенсируются в центре экрана до уровня примерно 1, нТл. Следователь но, переменные магнитные поля помех. которые в известном устройстве достигают 1000 нТл, в предлагаемом устройстве уменьшаются до 1 нТл. Испытания макета предлагаемого устройства показывают, что постоянное магнитное поле Земли с индукцией 5 ослабляется внутри экрана до 1 нТл, т. е.. в 510 раз. Переменное магнитное поле частотой 50 Гц от тока поДмагничивания каждой оболочки достигает 500 нТл и ослабляется предлагаемым устройством до 1 нТл, т. е. в 500 раз. При этом нестабильность амплитуды тока в 0,25 вызывает изменение остаточного поля в центре экрана на 1 нТл. Таким образом, по сравнению с известным ферромагнитнымэкраном с подмагничиванием переменным током предлагаемый экран позволяет на порядок повысить коэффициент экранирования и точность измерений магнитных полей в экранах. Формула изобретения Ферромагнитный экран, содержащий две коаксиальные изолированные ферромагнитные оболочки и источник переменного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен второй источник переменного тока, фазовращатель и четыре-кольцевые шины из электропроводного материала, укрепленные попарно на противоположных торцах каждой из оболочек , при этом первый источник переменного тока подключен к шинам первой оболочки, а второй источник переменного тока подсоединен к шинам второй оболочки через фазовращатель противофазно первому источнику. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Albach V. W., Voss.G. А. Ein durchvorregter Dynamobleche magnetische abgeschirmter Mebraum. Z. f.Angew. Physik einschl. Nukleonik, IX Band, Heft. 3/1957, 111-1152. Cohem D.;A schielded facility for low-level magnetic measurements, Journal of Applied Physics. V. 38, № 3, 1867, p. 1295-1296.