Электрический магнитометр Советский патент 1954 года по МПК G01V3/40 

ПрехО.лагаемый масиитометр для измерения вертикальной состав.чяющей напряженрюсти магнитного ноля земли относится к известному типу приборов, подвижная cнcтe ra которых выполнена в виде поворотной на горизонтальной оси рамки, окруженной неподвижной катун1кой типа Гельмгольца, питаемой для компенсации влияния измеряемой вертикальной составляющей напряженности на указанную рамку постоянным током. Величина тока компенсации измеряется потенциометром при нулевом отклонении присоединенного к нему зеркального гальванометра.

Использование подобного магнитометра требует двух операторов, из которых один наблюдает за зеркалом магнитометра в момент включения тока в рамку, а другой устанавливает потенциометр и наблюдает за зеркалом присоединенного к нему гальванометра.

Особенность предлагаемого магнитометра этого тина состоит в том, что гальванометр заключен в корпус магнитометра, чем обеспечивается возможность одному оператор) наб.гюдать за показаниями магнитометра и гальванометра. Во избежание взаимного влияния магнитометра и гальванометра последний выполнен, согласно изобретению, частично астатическим из двух обращенных одноименными полюсами в противоположные стороны подвижных лгагнитов. магнитные моменты которых пропорциональны третьей степени их расстояний до центра магнитометра.

При этом сум гарное магнитное поле, создаваемое обои.ги магнитами в центре магнитометра, равно нулю, н суммарный момент вращения , созданный действием рамки лгагнитометра на оба магнита подвижной системы гальванометра, также равен . Неодинаковость влияния земного магнитного поля на оба магнита используется также для ориентирования магнитометра. На чертеже схематически показан вертикальный разрез предла1-аемого магнитометра для измерения вертикальной составляк)1це1

напряженности магнитнмо пол л земли.

Магнитометр состоит из корпуса с укрепленной па нем системой компенсирующих колец / Гельмгольца, зрительной трубы 2, поворотной рамки 5, опирающейся кварцевым ножом 4 на агатовые подушки 5, гальванометра 6 и ряда вспомогательных деталей.

Гальванометр 6, монтируемый на крыщке 7 корпуса, содержит частично астатическую систему магнитов 8 и 9, подвещенную па упругой пити 10 и находящуюся в магнитном поле катушек 11.

Оси магнитов 8 и 9 повернуты один относительно другого на 180°, т. е. обращены одноименными пол.юсами в противоположные стороны, по величины их магнитных моментов не равны, а сделаны пропорциональными третьей степепи расстояния от центра магнитометра. Вследствие этого суммарное магнитное ноле, создаваемое обоими магнитами 5 и 9 и действующее па рамку 3 магнитометра, равно нулю. Также оказывается равным нулю и сум.марпый момент вращения, действующий на магнитную систему гальванометра и создаваемый током, протекающим через рамку 3.

Зеркало 12 гальванометра опущено внутрь корпуса магнитометра и с помощью перископа 13 может наблюдаться через зрительную трубу 2 одновременно с зеркалом 14 рамки 3.

Результирующий момент магнитной системы гальванометра 6 пе равен нулю, и система ориентируется горизонтальной составляющей по магнитному меридиану.

Для того, чтобы увидеть отражение в зеркале гальванометра, пеобходимо весь магнитометр ориентировать в определенном азимуте. Магнитная система гальванометра, таким образом, используется для ориентировки магнитометра, который в этом положепии закрепляется стопором 15.

В компенсирующие кольца / включают ток и подбирают его величину так, чтобы скомпепсировать вертикальную составляющую земного магнитного поля. Величина тока, при KOiopoH наступает компенсация, опреде.чяется с помощью по епциометра при пулевом отклонении присоединенного к нему гальванометра 6,.

О наступлении момента ко.мпенсации, т. е. равенства поля, созданного кольцами, земному полю, судят по поведению рамки 3 в момент включения в нее тока. Отклонение ее в мо.меит включения тока от прежнего положения равновесия означает, что сумма магнитных полей, действующих на рамку 3, пе равна нулю. Величина компенсирующего тока изменяется до тех пор, пока рамка 3 пе перестанет отклоняться при включении в нее тока.

Для устранения влияния магнитного поля проводов, подводящих ток к рамке 3, измерение производится дважды-при двух противоположных направлениях тока. Для исключения влияния горизонтальной составляющей производят вторую пару измерения в азимуте, о тл и ч а ю щ е м с я от первого на 180°, т. е. после поворота рамки на 180° по азимуту. Конструкцией предусматривается возможность поворота только одной рамки, гальванометр же вместе с зрительной трубой остается неподвижным.

Предмет изобретения

Электрический магнитометр для измерения вертикальной составляюП1ей напряженности магнитного поля земли, подвижная система которого выполнена в виде поворотной на горизонтальной оси рамки, несущей зеркало и окруженной неподвижной катущкой типа Гельмгольца, питаемой для компенсации влияния вертикальной составляющей напряженности земного поля постояпным током, измеряемым потенциометром при нулевом отклонении присрединенного к нему зеркального гальванометра, отличающийся тем, что для обеспечения возможности использования этого гальванометра для ориентировки магнитометра и одновременного отсчета показаний магнитометра и гальванометра при помощи общего оптического приспособления, гальванометр заключен внутри корпуса магнитометра и выполнен частично астатическим из двух обращенных одноименными полюсами в противоположные стороны подвижных магнитов, магнитные моменты которых пропорциональны третьей степени их расстояний до оси вращения рамки, с целью устранения взаимного влияния магнитометра и гальванометра друг на друга.