Накладной феррозондовый шунт

Авторы патента:

G01R33/02 - измерение направления или напряженности магнитных полей или магнитных потоков (G01R 33/20 имеет преимущество; измерение направления или напряженности магнитного поля земли для целей навигации или съемки G01C; для разведки, для измерения магнитного поля земли G01V 3/00)

Владельцы патента RU 2628735:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") (RU)

Изобретение относится к метрологии, в частности к накладным феррозондам. Устройство содержит замкнутый для потока возбуждения сердечник из материала с магнитной проницаемостью, превышающей проводимость материала изделия в десятки раз и более, выполнен в виде фермы с поперечными арочными магнитопроводами с двумя контактными площадками, соединенными продольными магнитопроводами с нанесенными на них обмотками возбуждения, измерительными и обратной связи. Между продольными магнитопроводами сердечника накладного феррозондового шунта, параллельно им, установлен изолированный от изделия из ферромагнитного материала феррозонд со своими обмотками возбуждения и измерительной, а его обмотка отрицательной обратной связи одновременно охватывает продольные магнитопроводы сердечника накладного феррозондового шунта и феррозонда. Технический результат - повышение помехозащищенности накладного феррозондового шунта. 2 ил.

Изобретение относится к области определения параметров магнитного поля и может быть использовано для измерения интенсивности потока магнитной индукции и его ориентации в элементах конструкции из ферромагнитного материала, например в обшивке корпуса судна.

Известны накладные датчики определения параметров магнитного поля, действующего в ферромагнитных конструкциях (патент США №6456069, 24.09.2002 г.).

Сущность предложений по данному патенту заключается в проведении потока возбуждения датчика непосредственно через конструкцию изделия из ферромагнитного материала.

Недостатками предлагаемых датчиков являются зависимости свойств датчиков от характеристик сопрягаемых деталей и промежутков между ними, а также восприимчивость датчиков к магнитным полям внешних источников.

Наиболее близким техническим решением является устройство (патент RU №2480779 С2, 19.07.2011 г.), содержащее замкнутый для потока возбуждения сердечник из материала с магнитной проницаемостью, превышающей проницаемость материала изделия в десятки раз и более. Сердечник выполнен в виде фермы с двумя поперечными арочными магнитопроводами с контактными площадками, соединенными продольными магнитопроводами, с нанесенными на них обмотками возбуждения, измерительными и отрицательной обратной связи.

Существенным недостатком прототипа является его восприимчивость к магнитным полям внешних источников. Такими источниками являются агрегаты электрооборудования и неоднородность распределения по элементам конструкции судна потоков магнитной индукции.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности накладного феррозондового шунта.

Технический результат изобретения обеспечивается тем, что в устройстве, содержащем замкнутый для потока возбуждения сердечник из материала с магнитной проницаемостью, превышающей проводимость материала изделия в десятки раз и более, выполнен в виде фермы с поперечными арочными магнитопроводами с двумя контактными площадками, соединенными продольными магнитопроводами с нанесенными на них обмотками возбуждения, измерительными и обратной связи. При этом, согласно изобретению, между продольными магнитопроводами сердечника накладного феррозондового шунта, параллельно им, установлен изолированный от изделия из ферромагнитного материала феррозонд со своими обмотками возбуждения и измерительной, а его обмотка отрицательной обратной связи одновременно охватывает продольные магнитопроводы сердечника накладного феррозондового шунта и феррозонда.

Таким техническим решением достигается также упрощение конструкции накладного феррозондового шунта за счет отказа от изготовления и расположения в непосредственной близости от контактных площадок измерительных обмоток и обмоток обратной связи.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена установка на поверхности изделия накладного феррозондового шунта, а на фиг.2 показаны ответвляющийся из ферромагнитного материала изделия, действующий на него поток индукции и силовые линии магнитного поля внешних источников.

На фиг. 1, 2 приняты следующие обозначения:

1 - изделие из ферромагнитного материала;

2 - накладной феррозондовый шунт;

3 - сердечник накладного феррозондового шунта, выполненный в виде фермы с двумя поперечными арочными магнитопроводами с контактными площадками, соединенными продольными магнитопроводами;

4 - обмотки накладного феррозондового шунта, установленные на продольных магнитопроводах сердечника;

5 - феррозонд, изолированный от изделия из ферромагнитного материала;

6 - обмотки феррозонда, возбуждения и измерительные;

7 - обмотка отрицательной обратной связи феррозонда, одновременно охватывающая продольные магнитопроводы накладного феррозондового шунта и феррозонда;

[A] - силовые линии потока магнитной индукции;

[B] - силовые линии магнитного поля внешних источников.

На намагниченное изделие из ферромагнитного материала 1 устанавливается накладной феррозондовый шунт 2. На продольные магнитопроводы сердечника 3 нанесены обмотки накладного феррозондового шунта 4 по типовой схеме (не указаны). Между продольными магнитопроводами сердечника 3, параллельно его продольной оси, установлен феррозонд 5, изолированный от изделия из ферромагнитного материала 1. На феррозонде 5 размещены обмотки феррозонда, возбуждения и измерительные 6 (не указаны). При этом указана обмотка отрицательной обратной связи 7 феррозонда 5, одновременно охватывающая продольные магнитопроводы сердечника 3 накладного феррозондового шунта 2 и феррозонда 5.

Работа накладного феррозондового шунта 2 осуществляется в результате использования для его сердечника 3 материала с магнитной проницаемостью, существенно, в десятки раз и более превышающей магнитную проницаемость материала изделия 1. При выполнении этого условия происходит ответвление части потока магнитной индукции [А] из ферромагнитного материала изделия 1 в накладной феррозондовый шунт 2 через одну из его контактных площадок сердечника 3. Далее, пройдя по продольным магнитопроводам сердечника 3, ответвившаяся часть потока переходит обратно в общий поток магнитной индукции [А] через другую контактную площадку сердечника 3.

При прохождении потока магнитной индукции [А] по продольным магнитопроводам сердечника 3 в обмотках 4 накладного феррозондового шунта 2 создается выходной сигнал, пропорциональный проходящему потоку магнитной индукции [А]. Кроме того, вследствие восприимчивости накладного феррозондового шунта к магнитному полю [В] внешних источников, действующему вдоль его продольной оси, в его измерительной обмотке 4 будет создаваться сигнал, искажающий результаты измерения потока магнитной индукции [А], действующего в конструкции из ферромагнитного материала изделия 1.

Для повышения помехозащищенности накладного феррозондового шунта 2 к воздействию магнитных полей внешних источников [В], его продольные магнитопроводы и установленный между ними изолированный от соприкосновения с ферромагнитным материалом изделия 1 феррозонд 5 одновременно охватываются обмоткой 7 отрицательной обратной связи феррозонда 5. В результате действующее на феррозонд 5 магнитное поле [В] внешних источников уменьшается, соответственно, уменьшаются и воздействующие на накладной феррозондовый шунт 2 помехи от магнитных полей [В] внешних источников.

Техническим результатом осуществления изобретения является повышение помехозащищенности накладного феррозондового шунта 2.

Накладной феррозондовый шунт, содержащий замкнутый для потока возбуждения сердечник из материала с магнитной проницаемостью, превышающей проводимость ферромагнитного материала изделия в десятки раз и более, выполнен в виде фермы с поперечными арочными магнитопроводами с двумя контактными площадками, соединенными продольными магнитопроводами с нанесенными на них обмотками возбуждения, измерительными и обратной связи, отличающийся тем, что между продольными магнитопроводами сердечника накладного феррозондового шунта, параллельно им, установлен изолированный от изделия из ферромагнитного материала феррозонд со своими обмотками возбуждения и измерительной, а его обмотка отрицательной обратной связи одновременно охватывает продольные магнитопроводы сердечника накладного феррозондового шунта и феррозонда.

Изобретение относится к автотранспортным средствам с повышенной помехозащищенностью бортового электрооборудования. Автотранспортное средство включает в себя шасси, кузов, содержащий моторный и пассажирский отсеки, объекты бортового электрооборудования, расположенные в кузове, а также радиатор системы охлаждения и расположенную в моторном отсеке энергетическую установку.

Маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники // 2619481

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим снижение магнитного поля объектов морской техники, например судов. Предложен маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники, включающий измерительные датчики магнитного поля, лазерные излучатели, указывающие место установки и положения датчиков, поворачиваемую балку, на которой установлены датчики и излучатели, погружаемую платформу с регулируемой плавучестью, на которой установлена балка с датчиками, буксируемую до выбранного места акватории, дистанционно управляемые конструктивно связанные с платформой домкраты, позволяющие устанавливать платформу на грунте и фиксировать это положение, а также конструкцию, перемещающуюся по поверхности воды в районе установленной платформы, с приемниками лазерного излучения, с аппаратурой спутниковой навигации, определяющей координаты конструкции, и с аппаратурой, передающей сигналы о положении измерительных датчиков.

Способ испытаний электрооборудования автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю // 2618835

Изобретение относится к электрическим испытаниям на восприимчивость к электромагнитному полю. Способ испытаний электрооборудования автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю, при котором испытуемое электрооборудование устанавливают в бортовую сеть транспортного средства и подвергают поочередно электромагнитное поле воздействиям в заданном диапазоне частот сформированными амплитудно-модулированным, импульсно-модулированным и гармоническим сигналами.

Способ определения напряжённости намагничивающего поля в магнитометрах со сверхпроводящим соленоидом // 2613588

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может быть использовано при исследовании магнитных свойств веществ и материалов в областях физики магнитных явлений, геофизики.

Способ создания в исследуемых объектах локальных электрических и магнитных полей // 2613332

Изобретение относится к электромагнетизму и может быть использовано для одновременного исследования магнитного, электронного и кристаллического микросостояния объектов.

Способ определения температурных характеристик трёхкомпонентного магнитометра и устройство для его осуществления // 2610932

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерений компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли. Сущность изобретения заключается в том, что предлагается способ определения температурных характеристик трехкомпонентного магнитометра (ТМ), в котором нагреванием или охлаждением ТМ в заданном диапазоне температур оказывают на него воздействие температуры до полного установления ее внутри ТМ для необходимого количества значений диапазона температур и при каждом значении определяют параметры характеристики преобразования ТМ ориентацией его геометрических осей относительно осей опорной системы координат.

Способ местоопределения тракторного агрегата и устройство для осуществления // 2607337

Группа изобретений относится к автоматическому управлению трактором для контурной вспашки. Способ местоопределения тракторного агрегата заключается в том, что измеряют величину напряженности магнитного поля, сравнивают измеренное значение с компенсационным и формируют сигнал траекторного рассогласования как разность сравниваемых значений.

Способ измерения параметров магнитного поля надводного или подводного объекта на стационарном магнитном стенде // 2606649

Изобретение относится к области магнитной защиты надводных или подводных объектов. Измерения параметров магнитного поля надводного или подводного объекта на стационарном магнитном стенде выполняют не менее чем в двух его различных фиксированных положениях относительно стенда.

Способ и система для управления временем переключения устройства с магнитной цепью // 2599180

Изобретение относится к управлению временем переключения устройства, включающего в себя магнитную цепь и по меньшей мере одну проводящую обмотку. Способ управления временем переключения устройства, содержащего магнитную цепь (1) и по меньшей мере одну проводящую обмотку (2), отличающийся тем, что содержит этапы, на которых получают по меньшей мере один результат измерения магнитного поля, создаваемого остаточным потоком в упомянутой магнитной цепи (1), с помощью по меньшей мере одного датчика (10а, 10b, 10с) магнитного поля, установленного в непосредственной близости к магнитной цепи (1); обрабатывают полученные результаты измерений магнитного поля для того, чтобы вывести из них остаточный поток в магнитной цепи (1), по остаточному потоку определяют оптимальное время переключения для подачи питания в устройство; причем все упомянутые этапы выполняют после отключения устройства.

Система датчиков для магнитотеллурического зондирования земли // 2594641

Изобретение относится к геофизике. Сущность: система датчиков электрического и магнитного поля для измерения магнитотеллурического поля Земли состоит из двух пар заглубленных электродов с единой базой L.

Устройство для автоматического мониторинга магнитных полей // 2643233

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического мониторинга магнитного поля Земли в труднодоступных местах, не имеющих стационарных источников питания. Устройство для автоматического мониторинга магнитных полей состоит из датчика феррозондового, изготовленного на одном ферромагнитном сердечнике с двумя намотанными обмотками - возбуждения и считывания, и формирователя тока возбуждения. Устройство содержит магнитометрический модуль, микроконтроллер, радиомодем и модуль приема-передачи. В магнитометрический модуль дополнительно к датчику феррозондовому и формирователю тока возбуждения включены: аналоговый коммутатор, усилитель, формирователь тока компенсации, амплитудный детектор АЦП и ЦАП. Технический результат – уменьшение тока потребления для увеличения времени автономной работы устройства от химических источников тока (батарей или аккумуляторов). 3 ил.

Устройство для автоматического мониторинга магнитных полей // 2643233

Устройство для измерения напряженности постоянного магнитного поля на базе феррозондового преобразователя // 2645840

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в устройствах для измерения параметров слабого постоянного магнитного поля на основе феррозондового преобразователя. Технический результат – повышение эффективности измерения напряженности постоянного магнитного поля. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения напряженности постоянного магнитного поля на базе феррозондового преобразователя включает феррозонд, содержащий обмотку возбуждения, генератор прямоугольных импульсов и конденсатор, при этом выход генератора прямоугольных импульсов выполнен с возможностью передачи сигнала на обмотку возбуждения феррозонда через конденсатор, а запитка обмотки возбуждения осуществлена посредством выбросов напряжения, возникающих при работе генератора прямоугольных импульсов на индуктивную нагрузку. 2 ил.