Способ определения интегральных по длине неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа

 

Изобретение относится к области магнитнык измерений и предназначено для измерения интегральных по длине магнита неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа, что необходимо длл создания ускорителей заряженных ча™ стиц высоких энергий. Способ реализован в устройстве. В из 5еряе{-5Ь1Й диполь 1 помещают два одинаковых, рас-™ пределенньж по длине 5aгнитa магнигорезистивных датчика (МРД) 3 п 4р зак реиленных на поворотной рамке 5, МРД 3 располагают в центре япертзфы вдоль оси магнита, а гОРД 4 - параллельно ему -у края апертуры. Вращая поворотную. 5, регистратором 7 сигнала измеряют сопротивления {РД 3 и 4 в равноотстоящих по азимуту тоЧ ках в пределах одного оборота .Ик разницу, а также показатели ГФД 3 передают в ЭВМ,.где по.формуламs приведенным в описании изобретения,, используя дискретное преобразование Фурье, вычисляют интеграл.ьные гармо нические коэффициенты магнитного поля Af,bi Bf.. Способ имеет повьш5е лные быстродействие и точность изме рений, 1 ил. С (О S -tey

СОЮЗ COBETCWX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ (51) 5 G 01 К 33/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 23.12.90. Бюл. Р 47 (21) 4052640/24-21 (22) 07.04.86 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) В.М. Лачинов и В.А. Прейзендорф (53) 621.317(088.8)

{56) B.N. Логинова, В,A. Прейзендорф, Магнитометрические методики для определения характеристик дипольных маг-. нитов (обзор) . Депонированное сообщение ОИЯИ Б1-9-11494, Дубна.

В.И. Балбеков, К.Ф. Герцев и др, Измерение нелинейностей магнитного поля сверхпроводящих диполей УНК ме.тодом гармонического анализа. ИФВЭ

82-134, ОУНК, Серпухов, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ,ПО ДЛИНЕ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ДИПОЛЬНЫХ

МАГНИТНЬЕ ПОЛЕЙ МЕТОДОМ ГАРМОНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА (57) Изобретение относитсл к области .магнитных измерений к предназначено для измерения интегральных по длине магнита неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа, что необходимо для создания ускорителей зарнженньгх ча" стиц высоких энергий. Способ реализован в устройстве. В измеряеfÿ.é диполь 1 помещают два одинаковых„ распределенных по длине магнита магии:opeaecvwsurw датчика (МРД) 3 и 4, зак репленных на поворотной рамке 5, МРД 3 располагают в центре апертуры вдоль оси магнита, а МРД 4 — параллельно ему .у края апертуры, Вращал поворотную рамку 5, регистратором 7 сигнала измеряют сопротивления МРД Э и 4 в равноотстоящих по азимуту точках в пределах одного оборота. Их разницу, а также показатели МРД 3 передают в ЗВМ, где по.формулам, приведенным в описаник изобретения, используя дискретное преобразование

Фурье, вычисляют интегральные гармонические коэффициенты магнитного поля Ад. и В„.. Способ имееT повыненные быстродействие и точность изме» рений. 1 ил.

1443600

Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для измерения интегральных по длине магнита неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анчлиза, что необходимо при создании ускорителей заряженных частиц высоких энергий„

Цель изобретения — повышение бы- Ito сгродействия и точности измерений.

На чертеже показан вариант осуще .ствления данного способа, где измеряемый диполь:, 2 — обмотки его возбуждения, 3, 4 — магниторезистивные датчики, 5 — поворотная рамка, 6 — устройство привода, 7 — регист ратор си вала. 8 — ЗВИ.

В измеряемый,иполь ) помещают два одинаковых„ распределенных по длине магнита магниторезистивных датчика, эакрепл ..нных HB BQBopoTHQH рамке 5. Один из датчиков 3 располагают. в центре апертуры вдоль оси магнита, а другой датчик 4 — параллельно 2$ ему у края апертуры. Вращая поворотную рамку с помощью устройства при-. вода 6, регистратором 7 измеряют сопротивления датчиков в моменты фиксации датчика 4 в равноотстоящих по азимуту точках в пределах одного оборота. Их разницу, а также показания датчика 3 передают в ЗВИ, где пп формулам (1), используя дискретное преобразование Фурье, вычисляют гармонические коэффициенты магнита Л„

В„е

Реализация способа предусматривает .использование двух одинаковых, .распределенных по длине датчиков, чувствительных к интегральному значению модуля магнитного поля; Такие датчики могут быть осуществлены, например, с помощью магниторезистивной проволоки.. Проволока из висмута или особо чистой меди обладает заметным магниторезистивным эффектом в диапазоне полей более 0,3 Т с приемлемой линейностью завнсимоси сопроти" вления от поля. Это хорошо соответ-. ствует, например, диапазону магнитных полей (1„5-5T) .

Конструктивно датч 1ки могут быть выполнены в виде сжатой продольной петли, которая скручивается в поворотную рамку - каркас, один в паз, совпадающий " осью вращения рамки, а другой. в паз на ее внешней образующей, параллельно первому. указан-. ные датчики, основанные на магниторезистивном эффекте, практически без-.

ынерциочны и, следовательно, имеют высокое быстродействие. Бифилярная скрутка петель обеспечивает малую чувствительность к внешним электромагнитным наводкам. Расположение датчиков на краю апертуры и в ее центре обеспечивает заметное повышение чувствительности к неоднородностям поля по сравнению с вариантом индукционных катушек .

Вращение рамки с датчиками в апертуре магнита обеспечивается внешним приводным устройством. Фиксация момента измерения осуществляется либо остановкой рамки через одинаковые шаги по азимуту в пределах оборота, либо подобным же стробированием моментов измерений при непрерывном повороте рамки. В обоих случаях с приводного устройства в блок регистрации подаются сигналы для синхронизации измерений. Цикл измерений, включающий проведение 40-60 замеров за один поворот, возможно провести в пределах секунды. Измерение разницы выходных сигналов с датчиков позволяет значительно подавить влияние сии. фазных помех и заметной температурнбй зависимости датчиков. Импульсный режим запитки датчиков также может способствовать сниженмю температурной погрешности. Измеряемый сигнал напряжения преобразуется в цифровой сигнал и затем передается в ЭВМ где накапливается группа сигналов, соответствующих циклу измерения. После завершения цикла измерений по программе в соответствии с формулами (1) и результатами измерений производят вычисле-, ние сгносительных гармонических коэффициентов интегральных по длине неод-. нородностей диполя А и В1 .

ЬВ(О) В (e)-S С

+ (С СоашО+

0 2Во 2 In)

+ Э,„аз.птд); . (1) А я+ -=С п. В я+ =

СО 4:(А + В ) Р п1

Ся, =, („ +„, + А„Ащ,„)

М - (Ви А +в Аи Вь+у ) в

)}т где гармонические коэФФициенты С и!

443600

D находятся с помощью дискретного преобразования Фурье.

С

- + (С ensmO+

2 аВ(0) В (О)-В>

Я» ы

В 2ао

+ D 81A O)f

С . »(Аг + Ва )

0 Феба я

С,Е (В» Ва +

+ А„А„+,„);

Вщ * (В„. Ал+е — А„В„„„), где В

В (8) а в(9)С Ф 0„Ъ 3

Составитель Г. Павлов

Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко,Редактор Т. Юрчикова

Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035 Москва, Ж-35 Раушская наб. д. 4!5

:Заказ 4331

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

Формула изобретения

Способ определения интегральных по длине неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа, включающий измерения 10 интегральных характеристик диполь-. ного магнитного поля в точках апертуры магнита.и вычисления по результатам измерений гармонических коэффициентов магнитного поля, о т л и — !5 ч а ю шийся тем, что, с целью . повьппения точности и быстродействйя, регистрируют абсолютное значение интегральных по длине магнита модуля магйитного поля на оси магнита и 20 разность между. ним и значением модуля на параллельной оси магнита прямой у.края апертуры с помощью двух

;одинаковых датчиков, осуществляют поворот на 360 одного датчика по окруж"?5

Ф ности по краю апертуры, но фиксируют при этом. положения датчика по азимуту д, повторяя каждый раз измере- ние аВ, причем число измерений оп-. ределяется удвоенным значением но- 30 мера высшей гармоники, после. чего но результатам измерения вычисляют интегральные гармонические коэффициенты магнитного поля А„ и В„ по формулам модуль магнитного поля иа оси магнита; модуль магнитного поля на прямой у края апертуры, па» раллельной оси магнита в положении с углом азимута д; разность модулей магнитного поля, аВ(О) В(О) - В„; гармонические коэффит ленты разностно"î сигнала двух датчиков аВ/В, вычисляемые методом дискретного Фурьеанализа, а для нахождения

А„ и В„ используют выражения А „+,=С,; Вя„ -0, .

Способ определения интегральных по длине неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа Способ определения интегральных по длине неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа Способ определения интегральных по длине неоднородностей дипольных магнитных полей методом гармонического анализа 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерений магнитнои электростатических полей в малодоступных и недоступных прямому измерению областях

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования малых сигналов постоянного тока в напряжение переменного тока

Изобретение относится к технологии , изготовления магнитных сердечников , состоящих из магнитопровода и обоймы, и используется для контроля качества закрепления магнитных сердечников в защитной обойме

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения магнитных потоков при бесконтактных методах обнаружения дефектов в движущихся .электропроводных средах

Изобретение относится к измерительной технике и служит для повышения точности и быстродействия устройства

Изобретение относится к магнитным измерениям

Изобретение относится к магнитометрам и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля и вектора магнитной индукции в науке, промышленности, медицине

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и позволяет в широком диапазоне и с высокой точностью формировать на выходе устройства величину измеряемой магнитной индукции

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения положения объекта в системах управления

Изобретение относится к устройствам для определения положения подвижного транспортного средства

Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использовано для обнаружения объектов из ферромагнитных материалов

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерений магнитных полей судов на стационарных и временных (маневренных) стендах

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для обнаружения на фоне помех сигналов различной физической природы: акустических, электрических, магнитных и др., в частности для обнаружения магнитного поля, создаваемого работающей звукозаписывающей аппаратурой

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для создания средств измерения координат и угловых величин объекта в автоматических системах управления, в геомагнитной навигации, в прецизионном машиностроении и приборостроении и т.д

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магниторазведке для поиска полезных ископаемых, в области космических исследований для измерения магнитного поля околоземного пространства и магнитного поля планет, в магнитной навигации для определения скорости и местоположения судна и т.д

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения напряженности переменного магнитного поля с высокой чувствительностью в широком диапазоне частот
Наверх