Способ определения распределения магнитного поля

 

союз Советс«ик

Сециаянстнчес«ик

Ряс иубиии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii> 89462 1

I (8! ) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)N. Кл.

G 0 l R 33/00 (22) Заявлено 03.08.79 (21) 2803811/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

9мудвустювй кеивтвт

CCCP

Io авлатт вэебуоеяв11 а етиунтяВ (БЗ) УДК 621.317. .44(088.81

Опубликовано 30.12.81. Бюллетень И 48

Дата опубликования описания 30. 12.81 (72) Автор. изобретения

В.С.Уриханян Ц с. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится,к технике

Измерения магнитных. величин, в част ности, к способам определения распределения .магнитного поля. вдоль заданной оск магнитной системы.

Известны способы. определения. распределения. магнитного .поля путем разложения -магнитного поля на мультиполя и измерения-их магнитных индукций с помощью датчиков индуации.магнитного поля, с последующей обработкой информации ll) .

При этом возникает. необходимость произвести-дискретные измерения индукции магнитного -поля во многих точках.и учесть икструментальныв и методические-погрешности во времй. обработки данных, что усложняет съем и обработку информации.

Известен способ .определения распределения магнитного поля вдоль заданной оси.магнитной системы.путем перемещения .в--магнитное лоле тококесущвго проводника,. натянутого иещду двумя. опорами и закреплен- ного с ниии на расстоянии больше длины заданной оси магнитной системы. Токонесущий проводник питают

S током гармонической формы с фикси-. ,рованной частотой в 35 раз меньше собственной частоты тококесущего проводника и измеряют сумму опорных реакций, пропорциональную возникаю щей пондермоторной силе Ампера. Когда сумма опорных реакций равна нулю (сумма выходных сигналов. электромехаиических преобразователей с учетом их знаков и погрешностей преобразования и измерения), магнит" ное пале, распределено вдоль заданной оси магнитной системы так, что интегральное. магнитное поле равно нулю. В противном случае появляется сигнал, пропорциональный интегралькому магнитному полю (23 .

Недостатками этого способа являются сложность,и .низкая точность определения центральнотсимметрично894621

50

ro распределения магнитного поля вдоль заданной оси магнитной системы.

Цель изобретения — упрощение способа. 5

Поставленная .цель. достигается, тем, что в способе.определения распределения магнитного ноля, включакщем воздействие магнитного поля. вдоль заданной оси на проводник с гармоническим током и измерение суммы опорных реакций проводника, .совмещают середняя.проводника и заданной оси магниткой системы и изменяют частоту .гармонического тока 1з в проводнике в пределах .от нуля до резонансной частоты.

На чертеже представлена схема оСуществления предлагаемого способа.

Токонесущий проводник 1, натя- 26 нутый между двумя неподвижными опо рами 2 и 3 и закрепленный с ниии, помещают вдоль заданной оси .x периодического магнитного поля 4, имеющего направление,R (направления иа чертеже показаны системой прямоугольных координат). Для примера распраделение.переменного-магнитного поля 4 имеет.вид прямоугольников.

Когда через токонесущий проводник зо

1 течет постоянный .ток по направлению 3., то на него действует .пондермоторная сила 5 Ампера по направлению . ф . Эта сила всегда уравновешивается суммой. опорных реакций 6 и 7,. которые измеряются с помощью двух датчиков 8 и 9 силы (направление совмещено с осью чувствительности дат" чиков 8 и 9 силы). Когда токонесу" щий проводник 1.питают гармоническим током, то возникающая-пондермоторная сила 5 Ампера и опорные реакции 6 и 7 являются амплитудномодулированными с частотой гармонического тока. В этом случае пондермоторная сила 4 должна уравновеши" ваться с опорными .реакциями 6 и 7 в каждый момент времени, Однако s виду того, что токонесущий проводник

1 с гармоническим током, натянутый между двумя неподвижными опорами 2 и 3 представляет собой механическую, систему с присущей ей собственной частотой колебаний и при помещении, ее в магнитное поле. совершает.вынуж" денное колебание под действием.возникающей переменной пондермоторной силы Ампера, то при изменении частоты питающего тока, начиная от нуля до резонансной частоты механической системы, возникает увеличение амплитуды колебания н. на опорах 2 и 3 токонесущего проводника I появляют" ся дополнительные усилия 10 и 11, . имеющие направления реакций 6.и 7.

Сумму опорных реакций 6 и 7, по принципу суперпозиции, можно разложить на сумму опорных реакций от каждой силы, действующей на разных участках токонесущего проводника. Величина суммы опорных реакций от каждой силы зависит от динамического характера воздействия. этой силы на

1оконесущнй проводник 1. и при гармоннческом токе увеличивается с увеличением его частоты. Динамические составляющие опорных реакций равны нулю при постоянном токе и имеют максимальное значение во время резонанса. Когда токонесущий проводник 1 с.гармоническим током помещен в магнитном поле 4 так, что его середина 12 еовмещена с серединой 13 заданной оси магнитной системы и для суичы опорных реакций от каждой силы существует сумма реакций от другой силы, равная по величине и противоположная по знаку с учетом. динамических.составляющих опорных реакций, то. сумма опорных реакций. от всех снл, действукщих на токонесущий проводник 1 равна нулю при изменении частоты тока в,токонесущем проводнике 1 в интервале от.нуля до резонансного значения механической системы. Это имеет -место только при центрально симметричном распредеаении сил вдоль токонеаущего проводника, следовательно, при центрально симметричном. распределении магнитного поля вдоль заданной оси магнитной системы. При наличии погрешностей измерения, сумма опорных реакций .от изменения частоты тока остается постоянной на. уровне погрешностей.

Применение настоящего способа определения распределения магнитного поля в преобразовательной технике более, чем на порядок .упрощает съем и обработку информации при определении центрально симметричного pclc пределения магнитного поля вдоль заданной оси магнитной системы.

Формула изобретения

Способ определения распределения магнитного поля, включаниций воздействие.магнитного поля вдоль заданной оси на проводник с гармоническим током и измерение суммы опорных реакций проводника, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения, совмещают середины проводника и заданной оси магнитной системы и изменяют частоту гармовй ческого тока в проводнике в пределах от нуля до резонансной частоты.

894621

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Чечерников В.И. Магнитные измерения. М., ИГУ, 1969.

2» Cattonf Я» и др. "A hfgn

sensitfvfty method bor measuring

magnetfc field integrals". 5ervizfo

0ocumentazione dei Laboratori, Nazfonaii di Frascati dei СМЕН, CNF7l,. 12, 25. Harzo, 1971.

Составитель Ф. Тарнопольская

Редактор Е.11апп Техред М. Тепер Корректор В, Синицкая

Заказ )1482 74 Тираж 735 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал 1ПИ1 "11атент", г. Ужгород, ул. 11роектная, 4