Устройство для исследований спектра пространственных гармоник и распределения поля

2I846I

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24.1V.1967 (¹ 1150923/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 42d, 10

42п1т, 7 48

21е, 11! 20

МПК G Old

G 06@

G 01г

УДК 681.3:621.3.013.001. .573:535.853 (088.8) Комитет по делам

Йзобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 17 V 1968. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 4.IX.1968

Авторы изобретения

В. И. Евсеев и В. А. Павлючук

Заявитель

Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете

УСТРОАСТВ0 3JI5I ИССЛЕДОВАНИИ СПЕКТРА

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ГАРМОНИК И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ

Известны т стройства для исследований спектра пространственных гармоник и распределения поля, содержащие модель исследуемой системы с вращающимся относительно нее зондом, блок граничных условий, усилитель и индикаторы.

Предложенное устройство отличается тем, что, с целью проведения сравнительных измерений поля различных моделей содержит калибрующее устройство, установленное на фиксированном расстоянии от линии движения зонда и соединенное с блоком граничных условий, на входе которого подключен усилитель с переменным коэффициентом усиления.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — калибрующее устройство.

Основными узлами предлагаемого устройства являются: калибрующее устройство 1 и сменная модель 2 исследуемой системы, попеременно подключаемые к блоку 3 граничных условий, заряженный зонд 4, вращаемый двигателем б, усилитель б с регулируемым коэффициентом усиления и индикаторы (осциллограф 7 и анализатор спектра 8). Электриче. ские цепи питаются от блока питания 9. Калибрующее устройство 1, выполненное, например, в виде плоского конденсатора, состоит из двух пластин 10, разделенных диэлектрической прокладкой 11, к которой пластины 10 крепятся винтами 12. В качестве экрана, устраняющего влияние электродов исследуемой модели на поле калибрующего устройства, применены пластины 13. Диэлектриче5 ская прокладка 11 крепится к диэлектрическому основанию 14 с помощью винтов 15.

В прокладке 11 имеются вырезы 1б, позволяющие перемещать конденсатор в радиальном напраьлении при установке необходимого

10 зазора между торцом конденсатора и зондом

4. Пластины 10 конденсатора подпаяны к двужильному экранированному кабелю 17. Заземленный экран кабеля 17 связан проводником 18 с экранирующими пластинами 13. Для

15 конденсатора в основании сменной модели 2 сделаны специальные направляющие пазы.

Эти пазы фикс руют азимутальное положение конденсатора 13I<, чтобы плоскость симметрии его, параллельная пластинам, проходила через

20 ось вращения зонда 4. В радиальном направлении конденсатор устанавливается на строго определенном расстоянии от линии движения зонда 4 (нанример, таком, чтобы рабочий торец конденсатора располагался на одинако25 вом радиусе с внутренней поверхностью исследуемой модели) с помощью ограничителей основания 14.

Модель 2 вместе с калибрующим устройством 1 укрепляется на столике, расположен3Q ном на верхнем основании установки. Внутри

218461 корпуса последней размещается блок 8 граничных условий, усилитель б, блок питания 9, двигатель б, На переднюю панель выведены ручки управления установкой. Ручка регулчровки усиления расположена на правой боко- 5 вой стенке.

Перед каждым измерением проводится калибровка амплитуды наведенного тока. Для этого пластины 10 конденсатора калибрующего устройства через кабель 17 подключаются 1о к блоку 8 граничных условий, с помощью которого на них задаются фиктивные потенциалы. Все электроды исследуемой модели 2 заземляются.

При вращении зонда 4 в цепи электродов 15 калибрующего устройства наводится ток. Если скорость вращения зонда 4 постоянна, величина наведенного тока пропорциональна величине заряда и напряженности фиктивного поля калибрующего устройства. Так как поле 20 калибрующего устройства 1 определяется только геометрией последнего и не зависит от формы электродов исследуемой модели, то амплитуда импульса наведенного тока, получаемого с калибрующего устройства 1, оказы- 25 вается пропорциональной величине заряда зонда 4. Зтот импульс усиливается усилителем б с регулируемым коэффициентом усиления и подается на входы индикаторов 7 и 8.

Если при каждой калибровке с помощью 30 регулятора усиления усилителя б устанавливать одинаковую величину выходного сигнала, то эквивалентный заряд зонда 4 всегда остается постоянным. Физически это означае, что изменение величины заряда зонда 4 пол- 35 костью компенсируется изменением коэффипиента усиления усилителя б. Зто дает возможность проводить сравнительные измерения полей для различных моделей независимо от величины нанесенного на зонд 4 заряда, а при 40 необходимости — и напряженности в выбранной системе единиц, для чего требуется заранее проградунровать поле калибрующего устройства 1.

После калибровки калибрующее устройство

1 отключается от блока 8 граничных условий и вынимается из модели 2. На электроды модели с помощью блока граничных условий задаются требуемые фиктивные потенциалы.

Заряженный зонд 4, пролетая мимо электродов модели 2, наводит в цепи последних токи.

Зти токи суммируются усилителем б с масштабными коэффициентами, определяемыми фиктивными потенциалами. С усилителя б суммарный сигнал, изменение которого во времени пропорционально распределению азимутальной компоненты исследуемого поля, подается на индикаторы (осциллограф 7, на экране которого наблюдается картина распределения поля, и анализатор спектра 8, с помощью которого отсчитывают амплитуды пространственных гармоник) . Усиление индикаторов 7, 8 должно быть отрегулировано так, чтобы для модели с наибольшей напряженностью поля отклонение луча или стрелки имело наибольшую допустимую величину.

В дальнейшем, усиление индикаторов должно оставатьтся постоянным.

Предмет изобретения

Устройство для исследований спектра пространственных гармоник и распределения поля, содержащее модель исследуемой системы с вращающимся относительно нее зондом, блок граничных условий, усилитель и индикаторы, отличающееся тем, что, с целью проведения сравнительных измерений поля различных моделей, оно содержит калибрующее устройство, установленное на фиксированном расстоянии от линии движения зонда и соединенное с блоком граничных условий, на входе которого подключен усилитель с переменным коэф<рициентом усиления.

218461

f7 73

Ф г, 2

Фиг. 1

Редактор Е. Семанова

Текред Р. М, Новикова Корректор М. П. Ромашова

Заказ 2365!15 Тираж 530 Подписное

Ц1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2