Индукционный преобразователь

Полезная модель относится к средствам электромагнитного обнаружения и может быть использовано для обнаружения объектов в среде, удельная электропроводимость которой меньше средней электропроводимости вещества, из которого состоит объект.

Предлагается индукционный преобразователь, выполненный в виде одновитковой экранированной кольцевой рамки, отличающийся тем, что кольцевая рамка образована изолированными друг от друга проводящими элементами в форме кольца Мебиуса, последовательно соединенными между собой через конденсаторы, а экран выполнен из изолированных друг от друга трубчатых элементов.

Применение преобразователя позволяет повысить чувствительность поиска объектов с электропроводностью, отличающейся от электропроводности среды залегания.

Полезная модель относится к средствам электромагнитного обнаружения и может быть использовано для обнаружения объектов в среде, удельная электропроводимость которой меньше средней электропроводимости вещества, из которого состоит объект, на пример в электроразведке при проведении археологических или геофизических исследований.

Известные индукционные преобразователи устройств обнаружения скрытых объектов, являющиеся колебательным контуром перестраиваемого генератора (RU 393713, RU N 2002280). Принцип действия таких устройств основан на диамагнитном эффекте уменьшения регулирующего потока магнитной индукции, создаваемой индукционным преобразователем при поднесении к нему проводящего тела, что эквивалентно уменьшению его индуктивности и сопровождается увеличением резонансной частоты колебательного контура и частоты генерируемых перестраиваемым генератором колебаний.

Ближайшим по технической сущности к заявляемому решению является индукционный преобразователь, выполненный в виде экранированной кольцевой рамки (RU 2002280).

Недостатком устройства низкая собственная резонансная частота преобразователя, ограничивающая начальную частоту генерирования перестраиваемого

генератора и соответственно снижающая его чувствительность; при этом чувствительность индукционного преобразователя при его значительном диаметре (более 1 м), определяющем глубину поиска, убывает с ростом числа витков.

Технической задачей, решаемой автором являлось повышение чувствительности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в индукционном преобразователе, выполненном в виде экранированной кольцевой рамки, кольцевая рамка образована изолированными друг от друга проводящими элементами, выполненными в форме кольца Мебиуса, последовательно соединенными между собой через конденсаторы, а экран выполнен из изолированных друг от друга трубчатых элементов.

Такое выполнение индукционного преобразователя уменьшает эффективное сопротивление индуктивного характера рамки при одновременном симметрировании диаграммы направленности и устранения паразитного емкостного эффекта, возникающего за счет потенциального электрического поля рамки.

На фиг.1 представлен предлагаемый индукционный преобразователь; на фиг.2 - структурная схема устройства с его использованием.

Индукционный преобразователь содержит идентичные проводящие элементы в форме колец Мебиуса 1, соединенные в кольцо через запаянные между ними конденсаторы 2, и кольцевой экран, образованный трубчатыми элементами 3, укрепленными с зазором 4 с помощью соединительных элементов 5 и 6, и имеет выводы 7 и 8.

Конденсаторы 2 представляют собой промышленно выпускаемые конденсаторы емкостью 100-200 пкф. Трубчатые элементы 3 выполнены из немагнитного металла, например, из алюминия. Соединительные элементы 5 и 6 выполнены из пластмассы.

Выводы 7 и 8 преобразователя 9, как правило, подключаются к перестраиваемому генератору 10, опорному генератору 11, смесителю 12 и блоку индикации 13, в качестве которого могут быть использованы известные средства звуковой, световой или цифровой индикации.

Предлагаемый индукционный преобразователь работает следующим образом. При подаче питания на генератор 10, в нем возникают собственные колебания на резонансной частоте индукционного преобразователя 9, определяемой реактивностями кольцевой рамки из проводящих элементов 1 и конденсаторов 2, а индукционный преобразователь 9 создает переменное магнитное поле. При этом ЭДС индукции оказывается приложенной к воздушным зазорам между трубчатыми элементами 3, что приводит к возникновению паразитного диэлектрического эффекта (по потенциальному электрическому полю), который выражен тем слабее, чем больше число трубчатых элементов 3. При помещении индукционного преобразователя в зону поиска под действием магнитного поля преобразователя наводятся токи Фуко, которые создают магнитное поле, уменьшающее первоначальное поле преобразователя, что эквивалентно уменьшению его эффективной индуктивности. При этом происходит увеличение частоты, генерируемой генератором 10, по наибольшему изменению которой относительно частоты опорного генератора 11 на выходе смесителя 12 регистрирует с помощью блока индексации 13 наличие объекта с иной электропроводности.

Повышение собственной резонансной частоты индукционного преобразователя до десятков мГц без уменьшения его диаметра позволяет повысить чувствительность устройства и при диаметре преобразователя 3-20 м обеспечивает возможность объекта на глубине более 10 м.

Индукционный преобразователь, выполненный в виде одновитковой экранированной кольцевой рамки, отличающийся тем, что кольцевая рамка образована изолированными друг от друга проводящими элементами в форме колец Мебиуса, последовательно соединенными между собой через конденсаторы, а экран выполнен из изолированных друг от друга трубчатых элементов.