Устройство для измерения радиальной составляющей индукции

 

Изобретение относится к магнитным измерениям. Цель изобретения - повышение точн и ти измерения. Она достигается тем, что в устройство для измерения радиальной составляющей индукции, содержащее корпус 1, раму (Р) 2, на которой коаксиально относительно друг друга размещены п круговых витков, введены измерительный прибор, коммутатор, датчики силы 15-17, токоподводы 6-11, компенсатор 18 силы тяжести и гибкие связи для подвещивания Р 2 к корпусу 1. В описании изобретения дана конструкция компенсатора 18 силы тяжести, описаны механические и электрические связи, работа устройства и приведены математические соотношения измеряемых величи 4. Изобретение предназначено для исследования постоянных магнитных полей больщой протяженности , используемых, в частности, в электрофизической аппаратуре и ускорителях заряженных частиц. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. (Л // оо со 00 4 ISD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G Ol R 33 028

;13., <,,И

KЯ Л т 1(К, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I ) 3854344/24-21 (22) 11.01.85 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (7l) Объединенный институт ядерных исследований (72) В. А. Аносов, А. Т. Василенко, Л. В. Васильев, В. П. Дмитриевский, Г. Г. Казакова и B. В. Калиниченко (53) 621.317.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1302222, кл. G Ol R 33/028, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАДИАЛЪ НОЙ СОСТАВЛ ЯЮШЕЙ ИНДУКЦИИ (57) Изобретение относится к магнитным измерениям. Цель изобретения — повышение точи«ги измерения. Она достигается тем, что

„„SU„„1337842 А 1 в устройство для измерения радиальной составляющей индукции, содержащее корпус

1, раму (P) 2, на которой коаксиально относительно друг друга размещены и круговых витков, введены измерительный прибор, коммутатор, датчики силы 15 — 17, токоподводы 6 — 11, компенсатор 18 силы тяжести и гибкие связи для подвешивания P 2 к корпусу 1. В описании изобретения дана конструкция компенсатора 18 силы тяжести, описаны механические и электрические связи, работа устройства и приведены математические соотношения измеряемых величин. Изобретение предназначено для исследования постоянных магнитных полей большой протяженности, используемых, в частности, в электрофизической аппаратуре и ускорителях заряженных частиц. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1337842

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для исследования постоянных магнитных полей болыиой протяженности. используемых, в частности, в эгн ктрофизической ыппаратуре и ускорителях заряжеHHhtx частиц. ! сель изобретения — повышение точносTH H 3 <. Pf ни Й.

На фиг. 1 показана упрощенная схема механической части устройства; HH фиг. 2 блок-схема электрической части устройства; ны фиг. 3 схема варианта выполнения компенсыторы силы тяжести, включающего три о цн)тинных звена; ны фиг. 4 кон<."ГР > КЦИ H ОДНОГО .3ВС НЫ КОМИС Нс с!ТОРЫ (И. Ы тяжести.

Механическая часть устройства содержит корпус 1, раму 2, на последней закреп, )< и ы ко)! к< HI!. I t>tlo оди и отн<>сительно 33руго! о и крл I oHI>ix е)итков. Вы воль! крл ГО!31 ix витков (ноы(!<цью Гибких TohoHo, tt30, 30Â 3 О, ВыполН< нных кыждыи в ниде свитои иыры изолир<п<;! нных прс>водников, с<н ли пены с устаH() H. I(H ными Hit кОр ну< \: 1 ГohoHo.ttioättм и

11

С 3н>мо(цью гибких связей 12 14 через лыгчики 15 17 силы рамы 2 подве(цена к корпусi 1. с!(рс.3 компенсытор 18 силы гяiK<(ти ры м (! < HHзс! И(! <. Ko)) H>< сox! 1 . )>Ол!

<н;<сытор 18 силы тяжести выполнен, ныпримср, и;! <>Онов<. рычага 1!), шllðHèðío зdкреплснн<ноо ны корпусе 1, гибкой связи 20, (ч>единяк>щей центр рамы 1 с концом рычага

1!), )<;! втс>ром кон(>е которого 3(IK)>eliлен

II!)O1HI3OI3(.>с 21.

:Эг)слгри>(еск;>я (асть устройства (фиг. 2) вк.)к>ч;>ст ис.!.Очник 22 постоянного тока, изл!с рите.>! 23 постоянногс> ToK;i, коммутатор 24 и Hçмс ритсльный прибор 25. Быхс>д источника

22 п<)ст<>янногс> тока черсз и:3л!еритс

><ос)оянного токи подклк>чен к токовому Вхокс>л!л<утс>торы 24, выводы токового выходы Ho< .H,I,H<. го полклк>иены к круговым виткам сс>отвстс вен но через токоподводы

6 11 и гибкис Toh()Hoдводы 3 5. Коммутаlo)) 24 обес(н «Ht);I(T вклк>ченис в цепь тока ис)о>!Иик;! 22 г!кзбого выбранного кругового ш! I.K;I.;! также поочередное подключение измеритсльного прибора 25 к выходам датчиков oè lt>l 15 17. Датчики 15 17 силы мехыни нски связаны с рамой 2/связи показаны пунктиром, фиг. 2/. (lреллыгаемый вариант выполнения комll< H<:и Горы силы тяжести ) фиг. 3) включает 3

o lHoTHlIHt, звена. Каждое из этих звеньев

<н> l(ржит II(> олш>му ку let>têó с лвл мя рабочими поверх>н>стями и Но одному кулачку с олнои ры(н>чей пс>вс рхностьк> (соответственно кулачки 26 28 и 29 31). (lыры кулачков (26 и 2!), 27 и 30, 28 и 31) закреплены с<н>ГH<. гсгнсtlH() ны KoHlttix стержней 32 34. (лн>твстствук>3цие рыбс>чис поверхности ку IIIHêoH 26 28 посредством гибких связей ,35 37 спели)н ны с рамой 2, и посредством

I H6KH х с вя н и, 38 40 с Ko!) Hx сом I . 11роР+ Q+ RHi + РО2+Иил — 0

ГЧЕ Р сила тяжести, действук)щая на раму 2; сила, действующая на раму 2 со стороны компенсатора 18;

И,>>, R, R

14, нормальные к плоскости круговых витков, при отсутствии тока

30 в круговых витках а — n.

11ри пропускынии тока 1 через /-и круговой виток на t-й элемент длины Ь/) этого витка действует сила дР(<=/В„)ь/ь

35 где В„! радиальная составляющая индукции магнитного поля в зоне этого элемента.

Сила b FII перпендикулярна плоскости

40 кругового витка.

На весь j-й круговой виток, содержащий т элементов длины, действует сила

F,=/. /3,,//, =!

45 или

F,=)T//3 „0), где В„=50 1х — В„) — среднее значение радиальнои а! составляющей индукции магнитного поля в области расположения j-го кругового витка;

D диаметр j-го кругового витка.

55 При про)!Ускании тока / через /-й круговой виток рама 2 находится в статическом равновесии при условии +Q+F +RI+Rr+R3=0 тивовесы 41 — 43 подвешены к рабочим поверхностям кулачков 29 — 31 соответственно с помощью гибких связей 44 — 46.

В процессе подготовки к работе устройство устанавливают в исследуемое магнитное поле, плоскость круговых витков совмещают с плоскостью, в которой необходимо измерить радиальную составляющую индукции магнитного поля.

Настройкой компенсатора 18 силы тяжес1О ти устанавливают величину силы натяжения гибких связей 12 — 14, при которой обеспечивается оптимальный (с точки зрения получения высокой точности измерения силы) режим работы датчиков 15 — 17 силы.

Устройство работает следующим образом.

Силы натяжения гибких связей 12 14 регистрируются измерительным прибором 25, на вход которого через коммутатор 24 поступакзт сигналы с выходов датчиков 15- 17 силы. Рамы 2 находится в статическом

20 ))(>в)10()е(ии !!ри I>с;)Овии

1:Р7842 где Ri, R>, RB — составляк)щие реакции связей 12 — -14, нормальные к плоскости крхговых витков, при пропускании тока / через

/-й круговой виток, измеренный с помощьк> датчиков 15 17 силы измерительного прибора 25.

Для варианта устройсзва с трехзвенным компенсатором (фиг. 3) условия статического равновесия рамы 2 могут быть представлены в виде

R/ +Qt+Q +Q.+К +й +/, при отсутствии тока в круговых ни Гк;1.

/ +Q +Q +Q. +F>r+Ri+R +< =-(! при пропускании гока чер(< /-й кру(о!3(й виток, где Qi, Q, („3 > соо! (« гстE3(ни< силы, действук) н(н(и;. >В ! (то(>:!),I первого, второго и Tf)t 1 >(I o 313(. И(,(В ho Lt II< II сатора 18 силы Esiwt«III.

Из приведенных соот ношений Il<>. IL и;>«м (ДЛЯ ОбОИ Х BBpH (3 нт() (3 Et 1)l IIO. 113(н ИЯ Ко 1 н<. нс)!— тора !8. фиг. 1 и 8)

В„=(дй>+ И +дР <(/ и/.),/, где дй(=Й>ч — /) i, д/<) R„— R; д/,,==Я(г

Таким образом, прои

/-M круговом витке и llpli нронусканни Tok)t. а также измсрив Вели I!!fit llf)oIIL«к;!(м >! <

ТОКа, ПО«1)> Ч И М (ct ll fl i>I(> /(. 1 Я 131>l И (.1(Н Ни (Р<. . !него (начения радиаль(н)й «<>став IHN)f1((и Itll дукн и вдоль /-гO крх гового и!г ка Л,, Ан, огично, пропуская ток через K-й крх ю

В >и виток и произв«3(3! Ilt o()xo.(имыс изм«р((гия, определ(3м В„, и т. д.

Из Оп иса ни я (>(!боты ) ("! рои(т 13(3 L, 1«, () < I, чт; датчики 5 17 силl>l и Ilo.fh«L N>г(>1 и режиме малой начальной «та Ги ц «кой fl(3грузки, так как больн!ая «ил;1 тяж< ((и рамы 2 скомпе!3«пров;>на K<)YEII(нсн oj)<> t (8

cH TI>l TH>KG«TH. Ь IH I «.((>Ря это м ) (0«1 ii I L T«33 увеличение точи(цти измер«ння в«личины и <мерения реакции связей (д/х>, д/х), aR;f, что обуславливает дости>кен(ц положи Г< EE>llol эффекта — — новы и« ни(точности н:<х>с(ив ния В,.

Измерение радиальн<>й со«1(1!3 IHN)lilt и

M(31 E3HTEtOH 1<НД>КЦИ И ll f)(>11.пример, весьма часто flit Л 4 Ilof)HJKB бол! И(В,) . .Неоднородност(, В. в.(оль кругового витка с током вызыв(3< т появлеHII(сил. ц uCTB f0(31>I«13ИТКИ С ТОК;! МИ H плоскОсти Kpv(oBt>lх ВиткоВ. 11спо.lь.<013;>ни( гибких связей 12 — 14, с помощью которых рама 2 связана с датчиками 15 17 «илы, позволяет сун(ественн(> L низить Влияни(ук;> (к<>сти кру о Вь! х Bli TKOl3, ЧТО ТВКЖ(L !(ИЖ(1(T ИОГр< IIIIIOL T I) Ii < 1(j)t и и и и с нос об с т (3 <, C T I OL Т н Ж . I I li N ) I I O L Г; < (3, I(I I I I(> r I це.з и.

Г> .<1 а (O ;! if) Я H (. l I O . f E> 3 O l 3 l l H N ) B i i t I L L t I 3 < l l ((5 (3и ж н ы х со<);(и !(е ни и KL, I (I ч кон с;(133 х! 3! f);It>очими поверхностями и гибки; свя 3(и, f))fi)oTiilol((itx (3 режим«(>ч lit> м;!. !ы, .ц ф<)рм;!

Цнй, (IP(Д.(;1!Чi(МЬ(й ВНРИ;ill Eill<>) (lit lilt)3 ком пенса1op 3 «H,l()1 тs()ht L Ги (фи Г,(f x;I p;lкт«ризуется прснеб(н жим(> м;(лыми «з;! и í < 10 кими L илами проти вод«йс гния и <м< р>ц м<>й

< иле /. (0(.1(.;1!3(>(ll()t 0()(. Г!3> (Г 110131)l Ill(IIII N)

ТОЧНОСТИ Pt ÃÈL ТР(3 ЦИ И В(.11! И Нl>l f)t. ;3 hl(H II L НЯ3«й (6RI, д/< е, AR,(, н, т;>ким обр;1.<ох>, аббесll(чи III(I(fill<) TO« íOL ГИ и.<м< р(15

И (11(> 11>3013 3 fl и(. K > .1 (1 ч 1 013 (о(ион Рг! ()Оч< и !

О!«РХ и<К 11)N) И I lf()hllX «I!H «й (, IH 110,(i«

llf>(>tии> ««>м н«. ».>я«! B Iit h()lof)(rll «!«И«

II l« )(, I, !!! iI I I> i;i !3 Н < ll LI! )(I !) B(, !!! I II I I! )I К < > (I IL I (НРУN)ill(i X < И, l () Q. l;I

20 f>ii, I fr! I i>КЖ((ll<)L O

<х (Г у!«л II и) и И н> T<>H IH>< I!(11 è и<

llO,1! .<(>13iiIIHH k(> !lit f!L t (Of)iI 1<1)И(. 1! )Ill, lя< I < )I

L!IIIL flit(E3t)I(ОГЫ И <М(РИ It. IH, I I 0 11() <и<)I>l(Г Прня«ll>lil> < I r> (,!я и <,lr,()В,>ВИН Xl;I

fili Т Ill>1 X li<). I(I< ii (> l н (>(И 1 < .11)il!ill< > < (1.3! >Р;! Х.

Фr /».!<у.г<г ft.rr>r>/>c fr Hit. i

L (>L l ii B,I )l N >ill(I< III! ) ) К 1! И И, t O (L Р Ж, > Н (< (Р;>Л(),, Н«(O Illlih и тОЯНН<>ГО Г(!h;!, II I I I I < ) I < ) К И Н I I. I O «К I t \ h f ) $ 1 < )

IiI)l 13« I К(>13 f>ii j)i>l< f>, I

i Г l i O« l f I L, ! Н < >, (() Х—

Н <;lhP(II «НЫ II!I f);IXI<, ПРИ ->!ОМ kf)L I O и ц низки --), !Ск1 Рич««kli из(>.lиР(>(IHI I (РУI

О (;(РХ 1;>, r! i lur(av!I((t C < .Ч Г<. М, Чт<>, < Ц<.!ЬК> !

И>вы!и(ния !Очно«3 и, В у«тройсTi30 и!«(«Иы

l l 3 М «Р И Т«. 1 Ь Н 1>(И 11 f) H () O P, KO Lt М Х (1 TO f >, h < > М Н (I i«(3ТОР (И 1(>I 1ЯЖ(С(И li Tj)11,(i! I fit ê(1 L ll,(l)l, 40 !(р(< кof<)j)I н(вред«тв()м Гр«х ВВ<,(t IIIII,fx гибких «Вя.«й рам;1 I!L);(Bt lilt fрн< «<, (1 1OLL 1((I! И . !.<(> l I il I 1 k &((< f)(< K< )Xt

1l() НСН (()Р < И, l l>l 1 и Ж< « I Il, T()hr ) E3t>lit 13 Х<), (N, >X1

<1> Tii I 0()il lt Pt < И < )1(j) II Г< . I Ь fir )< I >H I I IIOI O 10h;I

il(> (K, (Н) 1(ll К B!>I ХО.(L li< 1() I II II кii II(>L I OH I!1101 O

TOK)i, iI 13Ы BO;I l)l T<>k013< >I <> lit)l Х<> I;i 1,(>Х>Х1, I il

TO!) i! llO (h. 1N> l(ill>I К L L 1 I Н(>В,1< II II I>l 1 Il i KO(!н)) «t 1L 1(,,li!I )I < !)< ) ВВ<,I(нны l ибки((окr>f!(>,(Ii(>,(!)I !I(> («(!L (иllr. !ы

Выв<>ды крх гr>llx Ви ко!3, Bl >х<> (ь! <;I Г Ilih<>l<

Х>У Г,>ТО(гп>, К (II HEI. II)II<>NIL ВЫ,<> (L Н >«. It i!I<. I <) !

И>дклк>ч«н ilзм< рит(. >ьный II f>ii()r> f!

2. Усгр<>и("(ВО Ilo Il 1, )г гггч(ги>tr(< t (г IL х1, ЧТО КО)11!Г ll(il ГОР L It, I I>l 1 >I tent L ГИ It!)l I I 0. I II!) II Il;I

55 0<;Holil lt It II(f>BI)ill

1 ) . 1 I I(> k f) >h,l<> 11 11)t p I>I 13 1 1 fir !. н < ll r (13 ) ), и

f>it()o и!х>и но(),но< I и )111,;I I«) f><>li р;>б<)Ч(и IIOB(. ()X IIOL I i>N), I р< х L 1 t рж н< I!. II i

1337842 концах которых закреплены соответственно первый и второй кулачки пары, н трех противовесов, которые с помощью гибких связей подвешены к рабочим поверхностям вторых кулачков, рабочие поверхности первых кулачков посредством гибких связей соединены

6 соответственно с рамой и корпусом, при этом площадки закрепления указанных связей на раме и корпусе расположены на одинаковых угловых расстояниях друг от друга по окружностям соответствующих радиусов, коаксиальных круговым виткам.

Составитель М. Бухаров

Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 4128/45 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4