Вибрационный магнитометр
О ПИСА!НИ Е
ИЗОБРЕТЕН ЙЯ
240841
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства М
Кл. 21е, 37/10
Заявлено 14.Ч.1964 (М 900165/26-25) с присоединением заявки ¹
МПК С Olr
УДЫ 621.317.7(088.8) Приоритет
Опубликовано 01.1Ч.1969. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания 26Х111.1969
Коиитет по делам изсбретеиий и открытий при Совета Министров
СССР
Автор изобретения
В. М. Могилевский
Заявитель
ВИБРАЦHOHHblA МАГHHTOMETP
Ез = KH>cosset+ Egsin2iot.
30 В секции 2 катушки, расположенной на расИзобретение относится к устройствам для измерения тангенциальной составляющей магнитного поля на поверхности образца с помощью вибрирующей катушки.
Известное подобное устройство — вибрационный магнитометр германской фирмы «АЕС», содержащий вибрирующую катушку, стабилизированный детектор и регистрирующий прибор, имеет сложную конструкцию, требует точного изготовления и обладает, низкой виброударостойкостью.
В предложенном вибрационном магнитометре для значительного упрощения конструкции, значительного повышения чувствительности и точности измерений измерительная катушка выполнена из двух секций, включенных встречно-последовательно, в измерительный канал, введено множительно-суммирующее звено в виде операционного усилителя, а вибрапривод выполнен в виде камертонного автогенератора на катодных .повторителях с трансформаторной межкаскадной связью.
На чертеже представлена блок-схема вибрационного магнитометра.
Измерительная катушка 1 состоит из двух секций 2 и 3 одинаковой ширины b и длины L и 1. + б, включенных встречно-последовательно. С помощью легкой консоли 4 катушка закреплена на,пере камертона 5, сделанного из термокомпенсированного магнитного материа2 ла. Камертон является элементом автогенератора, включающего в себя катушки возбуждения б и снятия 7, включенные соответственно на вход и выход трансформаторного усилителя 8, выполненного на двойной лампе 9 по схеме с общим анодом (катодные повторители) и настроенного на собственную частоту колебаний камертона с катушкой 1. Двухсекционная измерительная катушка включена на входные сопротивления 10 и 11 сумматорамножителя 12, в качестве которого использован операционный усилитель.
На выходе операционного усилителя 12 включен избирательный усилитель 18, настроенный на частоту колебаний камертона. На выходе усилителя 13 включен фазочувствптельный детектор 14. Коммутирующее напряжение на фазочувствительный детектор подается с катушки возбуждения б через усилитель-фгзокорректор 15.
На выходе фазочувствительного детектора включен вольтметр средних значений 1б.
Магнитометр работает следующим образом.
В секции 8катушки 1,,расположенной на расстоянии а от поверхности измеряемого образца, прп возбуждении камертона 5 с частотой о нндуцируется э. д. с.
240841
Редактор Л. А. Утехина
Техред Т. П. Курилко Корректор М. В. Радзинская
3; каз 1870,9 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 стоянии а+6 от поверхности образца, также индуцируется э. д. с.
Еа а— — КН cosset + Egsin2rot, где К=аНе&асо.
Так как обе секции включены встречно-последовательно, разностная э. д. с. равна
Ез — 2 = КХНсозсо1, Тангенциальная составляющая напряженности поля на поверхности образца Н, равна
Н На+, 1Н
G где AH = H> — H>.
Операция экстраполяции тан ген циальной составляющей, поля на поверхности магнетика по сигналам Е и Е, осуществляется автоматически с помощью операционного усилителя сумматора-множителя 12. Избирательный усилитель И, настроенный на частоту и, отделяет сигнал Едзгп2Ы с частотой 2со, где Ед=пН,Ьавозц; и — число витков катушки;
b — ширина катушки; а — амплитуда колебаний катушки;
de
g= :— градиент тангенциальной составляd» ющей,поля.
На выходе усилителя И получаем сигнал
H.,.„,.= =К,,KHtcos< t, где K» — коэффициент усиления усилителя И.
Выпрямив сигнал О„„фазочувствительным детектором 14 и измерив его вольтметром средних значений 1б, получим
Ер — К., Н,, где К вЂ” постоянный коэффициент.
Точность измерений устройства зависит от стабильности частоты и амплитуды колебаний камертона 5 с катушкой 1. Температурная стабилизация частоты обеспечивается применением камертона из термокомпенсированного магнитного материала — элинвара.
Стабилизация амплитуды достигается применением трансформаторного усилителя по схеме с общим анодом.
10 Кроме измерения тангенциальной составляющей поля на поверхности ферромагнетика, предложенный вибрационный магнитометр позволяет проводить измерения индукции в узких зазорах постоянных магнитов и электро15 м агнитов.
Для этого достаточно отключить сопротивление 11 от входа операционного усилителя
12, и рабочий торец секции 2 катушки ввести в зазор, в котором должна быть измерена ин20 дукция.
Предмет изобретения
Вибрационный магнитометр для измерения тангенциальной составляющей магнитного .по25 ля на поверхности ферромагнитных материалов, содержащий вибрирующую измерительную катушку, усилительный канал, фазочувствителbHûé детектор и вольтметр средних значений, от.гичагощийся тем, что, с целью
30 повышения точности измерений, чувствительности устройства и упрощения конструкции, в нем измерительная катушка выполнена из двух секций, включенных встречно-последовательно; в измерительный канал введено мно35 жительно-суммирующее звено в виде операционного усилителя, а вибропривод .выполнен в виде камертонного автогенератора на катодных повторителях с трансформаторной межкаскадной связьго.
