Устройство для измерения эффективной длины заворачивающих магнитов и способ изготовления пробников

 

Изобретение относится к области - магнитных измерений (И) . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и сокращение времени И. Она достигается тем, что в устройство И зффективной длины заворачивающих магнитов (М), содержащее пробник 1, регистратор 7 и магниточувствительный элемент пробника (МЗП), введен пробник 2, регистратор 7 выполнен двухканальным, а каждый из МЭП выполнен в виде скрутки из магниторезистивного изолированного проводника, помещенного в магнитном поле соединенных последовательно и согласно обмоток 3, 4 измеряемого М 5 и эталонного М 6 соответственно. В описании изобретения описан способ : изготовления пробников 1, 2. Изобретение упрощает входные измерительные каналы, повышает быстродействие и существенно расширяет функциональные возможности при И эффективной длины заворачивающих М, что позволяет с меньшими материальными и временными затратами проводить И для ускорителей - синхротронов. 2 с.п. ф-лы, 4 нл. (Л С

СОКА СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СНИК

РЕСГВБЛИК

А1 (19) (1!) (51) 5 G 01 R 33/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

PL Ы8ИНЦ 1." "Т1й-1ПЭЧР4Ю ! БММ1ИОТЕК :

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 07,04.91. Бюл. В 13 (21) 3861282/21 (22) 04. 03. 85 (71) Обьединенный институт ядерных исследований (72) В.М.Лачинов и В.П.Саванеев (53) 621.384.6(088.8) (56) S.Ò. Wang et al Proc. sth l

I u t Conf. on Nagh. ТесЬп. Roma, 1975 р. 219.

М.А.Воеводин, А.Д.Коваленко.

Труды 8-го Всесоюзного совещания по ускорителям зарякенных частиц. Дубна, ОИЯИ, 1983, т. ХХ, с. 150. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕК»

ТИВНОЙ ДЛИНЫ ЗАВОРАЧИВАЮЩИХ МАГНИТОВ

И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОБНИКОВ (57) Йзобретение относится к области .. магнитных измерений (И).+ Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и сокращение времени И. Она достигается тем, что в устройство И эффективной длины заворачивающих магнитов (М), содержащее пробник 1 регистратор 7 и магниточувствительный элемент пробника (МЭП), введен пробник 2, регистратор

7 выполнен двухканальным, а калщый из МЭП выполнен в виде скрутки иэ магниторезистивного изолированного проводника, помещенного в магнитном поле соединенных последовательно и согласно обмоток 3, 4 измеряемого M 5 . и эталонного M 6 соответственно. В описании изобретения описан способ .изготовления пробников 1, 2. Изобре тение упрощает входные измерительные каналы, повышает быстродействие и существенно расширяет функциональные Я воэмохности ври И эффективной длины заворачивающих М, что позволяет с меньшими материальными и временными затратами проводить И для ускорителей - синхротронов. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1316412

ЯК=А К (BdI, о

Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для измерения эффективной длины зава рачивающих магнитов, используемых, при создании ускорителей заряженных частиц.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и сокращение времени измерения.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения эффективной длины заворачивающих магнитов; на фиг. 2 изображена конструкция пробника, ис-, пользуемого в устройстве; на фиг. 3 изображена операция интегральной коррекции; на фиг. 4 - дифференциальной чувствительности элементов пробников.

Магниточувствительные элементы пробников 1 и 2, выполненные в виде скрутки из магниторезистивного изолированного проводника, помещены в магнитное поле соединенных.последовательно и согласно обмоток 3 .и 4 измеряемого магнита 5 и эталонного магнита 6 соответственно. Выходы элементов пробников f и 2 подключены к входам двухканального регистратора 7.

Способ изготовления пробников для устройства заключается в том, что берут два куска изолированного магниторезистивного проводника, складывают каждый нэ них в виде петли, скручивают по отдельности каждую петлю в элементы 8 и 9 пробннков

1 н 2 (на фиг. 2 изображен после скрутки элемента 8), складывают полученные элементы 8 и 9 вместе н помещают в однородное магнитное поле В (фиг. 3), где корректируют элементы 8 и 9 по интегральной чувствительности. После этого оба элемента 8 и 9 протягивают через ограниченное по ширине поперечное магнитное поле В (фиг. 4), выравнивают дифференциальную чувствительность элементов 8 и 9 путем изменения плотности скрутки, фиксируя при этом каждый чувствительный элемент 8 и 9 склеивающим эластичным материалом, после чего полученные элементы 8 и 9 yas"" деляют и закрепляют каждый .в отдельном немагнитном каркасе, имеющем форму предполагаемой траектории измерения и состоящем из основания 10, крышки 11, прокладки 12.

Ряд материалов (висмут. медь, InSb и др.) обладают магниторезистивным эффектом. Датчики иэ этих материалов в виде "спиралей", "меанд3 ров" и других геометрических форм обычно применяют для точечных измерений магнитных полей в диапазоне более 10 Т из-за их понижающейся чувствительности при меньших полях.

Здесь предлагается испольэовать изменение сопротивления проволоки от интеграла магнитного поля вдоль нее. При достаточно высоких полях, а они в заворачивающих магнитах обычно велики, 1,5-5 Т, выражение для изменения сопротивления имеет вид; где К, — начальное -сопротивление при В 0;

А — постоянная, характеризующая гз материал и геометрию датчика;

Х вЂ” длина проволоки.

Устройство работает следующим образом (фиг. 1). ,39 Пробники 1 и 2, выполненные по форме предполагаемой траектории пуч» ка (например, круговой), с длиной более Е устанавливаются в измеряемом магните 5 и эталонном магните 6, параметры которого извесгны. Обмотки 3 и 4 возбуждения магнитов 5 и 6 запитываются последователь но током I.Регистратор 7 измеряет сопротивление пробников 1 и 2 и по реэуль-

40 татам измерения вычисляет эффективную длину заворачивающего магнита 5 с учетом калибровки пробников 1 и 2 и кривой намагничивания образцового магнита 6. Пробники 1 и 2 состоят из

4у жесткого каркаса - основания 10 с проточкой для установки туда магниторезистивной бифилярно скрученной петли & и 9, мягких уплотнителейпрокладок 12 и прижимной крышки 11.

О Перед установкой петель 8 и 9 s каркасы, измеряют и корректируют с помощью регистратора 7 интегральную чувствительность элементов (фиг. 3). ,Для этого элементы 8 и 9 свертывают у и помещают одновременно в постоянное однородное поле В, при этом кор" ректируя длину и плотность скрутки обоих элементов, выравнивают интегральную чувствительность элементов

1316412

8 и 9. После этого петли 8 и 9 развертывают и вместе пропускают через ограниченное по размерам,магнитное поле Во (фиг. 4), при этом коррек тируют дифференциальную чунствитель- 5 ность, изменяя плотность скрутки петель 8 и 9. Окончательное положение фиксируется эластичным склеиванием материалом (лаком или клеем).

Готовые петли укладываются в жесткий из немагнитного материала каркас пробника, задающий расположение петли по выбранной траектории.

Каркас-основание 10 имеет посадочные площадки, с помощью которых пробники 1 и 2 легко устанавливаются внутри апертуры магнита на специальных опорных конструкциях (шаблонах), располагаемых вне магнитов.

Пробники, в которых используются магнитосопротивления, практически беэинерционны, поэтому есть воэможность проведения мгнсвенных измере-. ний. Высокое разрешение при таких измерениях обеспечивается также эа счет последовательного включения обмоток возбуждения измеряемого 5 и образцового 6 магнитов, что исключает влияние нестабильностей тока питания I на измеряемую величину. Благодаря 30 скрутке петель 8 и 9 чувствительность к наводкам минимальна. Пробники 1 и2 напитываются стабилизированным постоянным или импульсным токами, корректируя которые можно окончательно 35 точно. сбалансировать оба пробника

1 и 2 при отсутствии поля. Меняя положения пробников 1 и 2 в апертуре .магнитов 5 и 6, можно получить всю информацию о распределении эффектин- 40 ной длины заворачивающих магнитов.

В регистраторе применяются цифровые измерители напряжений с высоким разрешением в обычном или дифференциальном режиме, микропроцессорная 45 управляющая и вычислительная аппаратура. Последняя по результатам измерения с пробников, учитывая ток питания магнитов, зависимость намагничивания образцового магнита, данные50 калибровки пробников, температуру и др., проводят соответствующие расчеты и выдают окончательные результаты в цифровом виде.

Данное устройство и способ его 55 осуществления упрощают входные измерительные каналы, повышают быстродействие и существенно расширяют функциональные возможности при иэмерении Ь . Все это, учитывая простоту конструкции пробников, удобство их калибровки с высокой точностью, поэволяет более эффективно и с меньшими материальнымк и временными затратами пронодить измерения многих заворачивающих магнитон для ускорителей-синхротронов.

Формула из об ре те ни я

Устройство для измерения эффек" тинной длины заворачинающих магнитов, содержащее пробник, магниточувстви- тельный элемент, подключенный к входу регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и сокращения времени измерения, в него введены эталонный магнит, обмотка которого содержит клеммы для последовательного соединения с обмоткой измеряемого магнита, второй пробник, а регистратор выполнен двухканальным, при этом выходы пробннков подключены

:к входам регистратора, а магниточувствительные элементы пробников выполнены в виде одинаковых скруток проводника, закрепленных в немагнитных каркасах, имеющих форму траектории измерения.

2. Способ изготонления пробников, включающий в себя операции закрепления на немагнитном каркасе магниточувствительного элемента с последующей его калибровкой в магнитном поле, q т л и ч а ю щ и it с я тем, что, с целью снижения трудоемкости его изготовления и калибровки, одинаковые куски изолированного магниторезистивного проводника складывают н петли, скручивают каждую петлю, образуя элемент пробника, складывают два элемента пробника вместе и помещают в однородное магнитное поле, корректируют элементы пробника по интегральной чувствительности, затем протягивают через ограниченное по ширине поперечное магнитное поле, выравнивают дифференциальную чувствительность элементов путем изменения плотности скрутки, фиксируя каждый . элемент .пробннка склеизаннем, полученные элементы разделяют и закрепляют каждый в отдельном немагнитном каркасе, имеющем форму траектории измерения.

t3t6412 иг.

Составитель С. Шитов

Редактор Т. Юрчикова Техред М.Ходанич

Корректор П. Пилипенко

Закаэ 189б ." Тиран 434 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно"лолиграфическое лредприятие, г. Уигород, ул. Проектная, 4