Магнитная вариационная станция

 

(>805233

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22). Заявлено 16.02.79 (21) 2726344/18-25 (51) М. КА,з с присоединением заявки ¹вЂ”

G 01 ЧЗ/40

Гввударственнмй камнтет

СС СР (23) Приоритет—

Опубликовано .15.02.81. Бюллетень.% 6 (54) УДК 550. 838 (088.8) оо денем нзебретеннй н втнрмтнй

Дата опубликования описания 25.02.81 (72) Авторы изобретения

В.Н. Бобров, С, П. Гайдаш и Н.

Институт земного магнетизма, ноносфе радиоволн АН. СС (7l) Заявитель (54) МАГНИТНАЯ ВАРИАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для регистрации вариаций магнитного поля

Земли.

Известна магнитная вариационная станция, предназначенная для регистрации ва . риаций составляющих магнитного поля Земли. В этих станциях для увеличения чувст-. вительности регистрации вариаций применена система оптически .связанных зеркал, увеличивающих оптический путь лучей, а для расширения диапазона регистрации в них для каждого датчика введены по два дополнительных зеркала, выполняющих роМь дополнительных осветителей и позволяющих получать три диапазона регистрации

Однако данные станции характеризуются относительно малым диапазоном регистрации, которого может быть недостаточно при измерениях на высокой чувствительности нли же в условиях автономной эксплуатации, например в донных морских измерениях.

Наиболее близким к изобретению являет ся магнитная вариационная станция, содер-. жащая датчик 7-, Н, -D - составляющих земного магнитного поля, осветитель, сис2 тему зеркал и регистратор. В этой станции для увеличения оптического пути (повышение чувствительности), а также для уве: личения в 3 раза диапазона регистрации ее оптическая система устроена по принципу оптического умножения, т. е. таким обрдзом, что лучи света от осветителя падают на поворотное зеркало и, отразившись от него, направляются на систему иэ девяти маленьких поворотных зеркал, расположенных на общей шине. Лучи света, отразившись от маленьких поворотных зеркал, попадают на зеркала датчиков, причем каждый датчик освещается тремя отдельными зеркалами. Отразившись от зеркал датчиком, лучи света после последовательного отражения от двух зеркал попадают на речист аторОЛ. сновиым недостатком укаэанной станции является относительно малый диапазон регистрации вариаций, а также то, что увеличение этого диапазона в N раз возЗВ можно только путем увеличения числа маленьких зеркал в N.М раз (где M — число датчиков), что не всегда конструктивно возможно,. а также существенно усложняет юстировку станции.

Магнитная вариационная станция, содержащая магниточувствительные датчики с зеркалами, осветитель, оптический умножитель для увеличения оптического пути от осветителя до датчиков, регистратор и зеркала, оптически связанные с зеркалами датчиков и регнстраторой, отлича ощаяся тем, что, с целью расширения диапазона регистрации вариаций и упрощения оптической юстировки, оптический умножитель выполнен из независимо регулируемых зеркал, число которых равно числу датчиков, оптически связанных с системой зеркал, расположенным по касательной к окружности с радиусом, равным оптическому пути от любого из зеркал системы до зеркал датчиков, причем число зеркал этой системы соответствует числу выбранных диапазонов измерений.

80523 цель" изобретения — расширен диапазона регистрации вариаций и упро цение оптической юстировки.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитной вариационной станции, содержащей магниточувствительные датчики с зеркалами, осветитель, оптической умиожитель для увеличения оптического пути от осветителя до датчиков, регистратор и зеркала, оптически связанные с зеркалами датчиков и регистратором, оптической умножнтель выполнен из независимо регули- 10 руемых зеркал, число которых равно числу датчиков, оптически связанных с системой зеркал, расположенных по касательной к окружности с радиусом, равным оптическому пути от любого из зеркал системы до

35 зеркал датчиков, причем число зеркал этои системы соответствует числу выбранных диапазонов измерений.

На фиг. 1 приведен схематический чертеж станции; на фиг. 2 — вариант выполнения системы зеркал оптического умножи- 20 тел я.

Станция. состоит из светонепрошгцаемого корпуса l, внутри которого размещены осветитель 2, датчики 3 — 5, зеркала 6 — -8, система зеркал 9, зеркала 10 — 13 и регистратор 14.

Датчики 3 — 5 расположены таким образом, чтобы оптические пути от зеркал из ннх до системы зеркал 9 были одинаковыми.

Система зеркал 9 состоит из маленьких зер« кал, число которых равно количеству.необходимых диапазонов регистрации вариаций, расположенных так, что каждое из них освещает зеркала датчиков и равно удалено от них (т. е. расположены по касательной ; равным расстоянию от каждого из зеркал системы 9 до зеркал датчиков). При этом расстояние между центрамн зеркал системы 9 выбрано таким образом, чтобы расстояние между световыми бликами, полученными от двух соседних зеркал на щели регистратора, равнялось ширине рабочего участка фотопленки

40 или фотобумаги, т. е. одному диапазону ре-: гистрации вариаций.

Станция работает следующим образом.

Лучи света от отсветителя 2 попадают на независимо регулируемые зеркала 6 — 8, 45 каждое из которых направляет их на систему зеркал 9. Отразившись от системы зеркал 9, лучи попадают на зеркала датчиков

3 — 5, причем лучи, пришедшие от зеркала

7, попадают на зеркало датчика 4 непосредственно после отражения от системы 9; а 50 лучи от зеркал 6 и 8 попадают на зеркала датчиков 3 и 5 после дополнительного отражения от зеркал 10 и 11 соответственно. Отразившись- от зеркал датчиков, лучи попадают»а зеркало 12, причем лучи от датчика 4 попадают на зеркало 2 непосредствен-,5 но после отражения от зеркала датчика, а лучи от датчиков 3 и 5 — после дополнительного отражения от зеркал 10 и 11 соответ3

4 гвенно. Отразившись от зеркала 12, лучи попадают на зеркало 13 и, отразившись от него, попадают на регистратор 14, Зеркала

6 — 8 и система зеркал 9 представляет собой фактически оптический умножитель, так как позволяют при использовании одной осветительно" лампочки получить для всех датчиков дополнительные осветители, роль которых выполняют зеркала системы 9.

В общем случае количество зеркал 6 — 8 определяется количеством используемых датчиков, а количество зеркал в системе 9— количеством необходимых диапазонов регистрации.

Такое выполнение оптического умножителя позволяет получить необходимое количество диапазонов регистрации для всех датчиков одновременно при минимальном количестве зеркал. Действительно, если в известной станции для увеличения числа диапазонов на N необходимо увеличить число маленьких зеркал на N М, то для этой же цели в предлагаемой станции необходимо увеличить на N число зеркал в системе 9.

Минимизация числа зеркал в станции важна с точки зрения экономии дорогостоящих зеркал, упрощения конструкции, а также улучшения качества записи, так как при этом уменьшается паразитное рассеяние и поглощение света в станции.

Увеличение диапазона регистрации в станции не влечет за собой усложнения оптической настройки. Это определяется тем, что система зеркал 9 состоит из нерегулируемых в отдельности зеркал и может быть изготовлена и настроена в виде единого блока, например на одной кварцевой рамке, который в процессе оптической настройки станции эквивалентен одному зеркалу.

Предложенная оптическая схема станции может быть применена в любых измерительных приборах, в которых используется оптический способ регистрации измеря- . емой величины.

Формула изобретения

5 60%33

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бобров В. Н. Полевая магнитная вариационная станция для регистрации варна ций Т и Z. «1 еомагнетизм и аэрономия», 1970,,т. 10, № 5, с. 946 — 948.

2.;Авторское свидетельство СССР

¹ 166510, кл. G 01 V 3/00, 1963 (прототип).

805233

Фиь.й

Составитель Л, Василевская

Редакгер И. Детрвва Техред А. Войкас Корректор Е. Рошко

Заказ 10643!88 Тираж 743 Полянское

ВвгНИИИ Государственного комитета СССР но делам изобретений н открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП кПатентв, г. Ужгород, ул. Проектная, 4