Патент ссср 213176

, %ах. з л

ОПИСАНИЕ

И ЗОБ Р Е ТЕНИН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.Х.1966 (№ 1109673/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12 111.1968. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 23.V.1968

Кл. 21е, 12

МПК 6 Olr

УД К 621.317.42 (088.8) Комитет по делан изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Е. Н. Лангваген

Заявитель

ФEPРОЗОНД

Известны феррозонды, выполненные на кольцевом сердечнике и содержащие намагничивающую обмотку, состоящую из двух полуобмоток, расположенных на обоих половинах сердечника симметрично и включенных согласно, и измерительную обмотку, состоящую из двух полуобмоток, расположенных на сердечнике подобно намагничивающим, но включенных встречно, Предложенный феррозонд отличается от известных тем, что в нем намагничивающая обмотка распределена равномерно по всему сердечнику, а измерительная — намотана на отдельном каркасе из немагнитного материала и размещена в пазе вкладыша, выполненного из немагнитного материала и расположенного г центре отверстия кольцевого сердечника. Это увеличивает чувствительность феррозонда.

На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема феррозонда; на фиг. 2 — вкладыш для крепления измерительной катушки.

Сердечник 1 феррозонда изготовлен из магнитного материала, обычно применяемого в феррозондах. Он состоит из нескольких концентрических колец одного диаметра, укрепленных в кольцевом каркасе из немагнитного изолирующего материала. Кольца выполнены путем навивки ленты из соответствующего магнитного материала и размещены в каркасе с некоторым зазором между ними. На собраином кольцевом сердечнике 1 намотана в один слой намагничивающая обмотка 2, распределенная равномерно по всему кольцу.

Питание этой обмотки осуществляется от электронного генератора 8. Ток питания достаточен для создания в сердечнике 1 напряженности магнитного поля, в несколько раз превышающей коэрцитивную силу материала сердечника. Обмотка 4 намотана на каркасе б из изолирующего материала и размещена внутри сердечника 1 так, что ее ось совпадает со средней плоскостью этого сердечника. Цепь обмотки 4 настроена в резонанс при помощи конденсатора б на вторую гармонику напряжения питания феррозонда. Напряжение обмотки 4 подводится к резонансному усилителю 7, на выходе которого включен индикатор 8. Для фиксации относительно сердечника 1 обмотка

4 укреплена в пазе цилиндрического вкладыша 9, изготовленного из изолирующего немагнитного материала. Диаметр цилиндрической поверхности вкладыша 9 должен быть подобран относительно внутреннего диаметра сердечника 1 так, что последний при настройке

25 может поворачиваться с некоторым трением.

По окончании настройки сердечник 1 фиксируется любым из применяемых для этой цели способом.

При отсутствии внешнего магнитного поля ч0 сердечник 1 намагничивается только за счет

213176 тока намагничивающей обмотки 2. При идеально правильной форме сердечника 1 и полной однородности его материала поток рассеяния сердечника 1 равен нулю независимо от спектрального состава тока питания. Если же эти условия не соблюдены, что неизбежно даже при очень тщательно изготовленном сердечнике, то будет присутствовать поток рассеяния, имеющий в своем составе вторую гармонику. Поворачивая сердечник 1 с намагничивающей обмоткой 2 относительно измерительной обмотки 4, можно добиться чтобы э.д.с. второй гармоники, наводимая в обмотке 4, была равна нулю. При воздействии внешнего поля на феррозонд происходит нарушение симметрии гистеризисного цикла сердечника 1, вследствие чего появляется магнитный поток рассеяния, состоящий из четных гармоник с преобладанием второй гармоники. Этот поток

;амыкается частично вне, а частично внутри отверстия кольцевого сердечника 1. От действия потока рассеяния в измерительной обмотке 4 индуктируется э.д.с., имеющая максимальное значение при совпадении направления внешнего поля с осью измерительной обмотки 4. Таким образом, напряжение второй гармоники оказывается пропорциональным напряженности внешнего поля в широких пределах измерения последнего.

При ненасыщенном сердечнике 1 измеряемый магнитный поток замыкается по этому сердечнику, играющему роль магнитного экрана. Напряженность поля внутри измерительной обмотки 4 при этом мало отличается от нуля. Насыщение сердечника 1, имеющее место в течение части периода питающего напряжения, вызывает резкое снижение его магнитной проницаемости, вследствие чего экрани10 рующее действие сердечника 1 исчезает. Напряженность поля внутри измерительной обмотки 4 при этом почти достигает значения напряженности внешнего поля. Таким образом, магнитный поток, связанный с измерительной обмоткой 4, будет пульсирующим и в последней наводится э.д.с, пропорциональная напряженности измеряемого поля.

Предмет изобретения

20 Феррозонд, содержащий кольцевой сердечник, намагничивающую и измерительную обмотки, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, в нем намагничивающая обмотка распределена равномерно по всему

25 сердечнику, а измерительная — намотана на отдельном каркасе из Heìàãíèòíoãо материала и размещена в пазе вкладыша, выполненного в форме цилиндра из немагнитного материала и расположенного в центре отверстия кольцеЗО вого сердечника.

213176

Фиг. 1

Фиг. 2

Составитель С. С. Лукинская

Редактор Л. A. Утехина Техред Р. M. Новикова Корректоры: О. Б. Тюрина и H. В. Босняцкая

Заказ 103719 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мш испоров ССС1

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2