Способ измерения напряженности магнитного поля в локальных областях образцов

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)

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ: СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>918905 (б() дополнительное к авт. свил-ву (22) заявлено 1су)680 (21) 2943058/18-2 (ы)м. Кл. с присоединением заявки,%

G О1 " 33/02

3Ъсударетаанный комитет

СССР .

IIo делам нзабретеинй . н отарытнй (23) Приоритет .

Опубликовано 070482 Бюллетень №13 . (53) УД К 621. 317.. 44 (088. 8) Дата опубликования описания 070432

l0.А.Молчанов и В.К.Кудр (72) Авторы. изобретения

Владимирский полйтехниче ск (7l ) Заявитель (54) CI10C06 ИЗМЕРЕНИЯ. HAllPRMEHH0CTH МАГHHTHOf 0

ПОЛЯ В ЛОКАЛЬНЫХ ОБЛАСТЯХ ОБРАЗЦОВ

Изобретение относится к магнит- . ным измерениям и может быть.использовано для измерения напряженности магнитного поля в локальной области иэделий из ферромагнитных материалов., а также для определения физико-механических свойств изделий по значению тангенциальной составляющей напряженности поля на их поверхности.

Известен способ измерения напря-женности магнитного поля на поверх- то ности образца с. помощью размещенной на пластине пьезоэлектрического резонатора катушки, питаемой постоянным током, и совершающей колебания в магнитном поле, напряженность которого определяется по изменению собственной частоты колебаний резонатора (11

Недостатком способа является низ20 кая точность измерения.

Известен способ определения напряженности магнитного поля в локаль ных областях образцов, в котором

2 компенсируют тангенциальную составляющую напряженности магнитного поля магнитным полем:обмотки потенциалометра, установленного на поверхности образца. Индикатором момента ком-. пенсации служат два датчика Холла(2), Недостатком известного способа является низкая точность, так как размер локальной области, в которой производится измерение напряженности, определяется конечными размерами феррозонда-потенциалометра.

Цель - повышение точности.

Цель достигается тем, что в способе определения напряженности магнитного поля в локальных областях образцов, включающем компенсацию тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля магнитным полем тока в обмотке потенциалометра, установленного на поверхности образца, одному иэ полюсов потенциалометра сообщают периодические колебания в пределах локальной об918905

Формула изобретения

3 Пасти и одновременно изменяют величину тока в его обмотке до момента компенсации, а об искомом параметре судят по величине переменной составляющей тока компенсации.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит образец 1, на поверхность которого устанавливают потенциалометр 2 с обмоткой 3, подключенной к источнику тока 4. В зазоре потенциалометра 2 установлен индикатор 5. Потенциалометр 2 имеет два полюса 6 и 7 °

Способ осуществляют следующим об;разом.

На поверхность образца 1 из ферромагнитного материала устанавливают потенциалометр 2, обмотку 3 которого питают от регулируемого источника тока 4, На сердечнике потенциалометра 2 располагают индикатор

5 нуля магнитного потока, выходнои сигнал которого используют для управления источником тока 4. Неподвижный полюс 6 потенциалометра располагают в точке 8, при этом подвижному полюсу 7 сообщают периодические колебания, например по синусоидальному закону, относительно среднего положения полюса 7, расположенного от точки 8 на расстоянии 1

1 = l + вЂ” у о где вЂ” - амплитуда колебания полю2 са 7, 1 - расстояние между полюсами о

6и7

Тангенциальная составляющая напряженности магнитного поля Н рвЂ” об аэует в сердечнике потенциалометра

2 поле, которое в каждый момент времени компенсируют полем, созданным током в обмотке 3. При этом, по закону полного тока записывают выражение .(эа начало координат выбираем точку 8)

f,cp + + ь! прад и

% 1(0=5 e(e)df =.

Я. Ер ар+ Г4Н1 М t

=х "н (Е>а r н,te) а=

0 бcp .х„,8+х. - выв, В, (.1)

cp? 1 где w - число витков обмотки 3;

1(й) - мгновенное значение компенсационного тока;

Нг. вЂ” среднее значение тангенср циальной составляющей напряженности магнитного поля на участке l .

Из выражения (1) следует, что компенсационный ток будет содержать две составляющие вЂ” Н

1 (2) 1О 1

3 sin(6t = вЂ” Н sjn t (3)

2. 2и

Причем первая, постоянная составляющая 3,1 компенсационного тока будет характеризовать усредненное значение напряженности магнитного поля на участке lop, а вторая, переменная составляющая Д э1пм t компенсационного тока будет характеризовать поле в локальной области Вс образца 1.

20 Из уравнения (3) получают н

2w -Ь1 (4)

При постоянной амплитуде колебания полюса 7 (1/2 = const) амплитудное, 25 значение переменной составляющей тока компенсации будет однозначно определять тангенциальную составляющую напряженности магнитного поля в локальной области образца 1.

50 . Минимальный размер чувствительной. зоны, и следовательно, измеряемой области образца 1, ограничен размерами участка материала образца 1,для которого справедливо предположение об однородности магнитного поля. При этом, пределы колебания полюса 7 могут не превышать 0,001 мм. Предпочтительным законом колебания полюса 7 является синусоидальный, так как пе40 ременная составляющая компенсационного тока также будет синусоидальной, что облегчает выделение ее с помощью полосых фильтров или узкополосных усилителей.

Следовательно, предлагаемый способ позволяет повысить точность определения напряженности магнитного поля в локальных областях образцов по ее тангенциальной составляющей путем

50 уменьшения разМера чувствительной эоны.

Способ измерения напряженности магнитного поля в локальных областях образцов, включающий компенсацию тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля магнитным

918905 6 а об искомом параметре судят по величине переменной составляющей тока компенсации.

Источники информации, s принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 372522, кл. G 01 R 33/02, 1973

2. Авторское свидетельство СССР

11 261562, кл. С 01 R 33/02, 1970. полем тока в обмотке потенциалометра, установленного на поверхности образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, одному из полюсов потенциалометра сообщают периодические колебания в пределах локальной области и одновременно изменяют величину тока в его обмотке до момента компенсации, Составитель В. Новожилов

Техред М. Гергель Корректор М.Демчик

Редактор Н.Гунько

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна, 4

Заказ 2133/30 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Способ измерения напряженности магнитного поля в локальных областях образцов

Способ измерения напряженности и направления магнитного поля и устройство для его осуществления // 917147

Нановеберметр // 911390

Способ измерения модуля вектора постоянного магнитного поля и устройство для осуществления этого способа // 907479

Магнитометрический способ определения координат объекта // 905891

Магнитометр // 905890

Способ измерения горизонтальной составляющей вектора геомагнитного поля @ н-магнитометром фанзелау // 905889

Градиентометр // 901952

Устройство для измерения параметров магнитного поля // 901951

Способ изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля и устройство для его осуществления // 901950

Магнитометр // 2100819

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

Феррозондовый магнитометр // 2103703

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения параметров магнитного поля на основе феррозондов

Устройство для измерения магнитных полей // 2118831

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым бортовым навигационным магнитометрам

Устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта (его варианты) // 2119171

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

Магнитометр (варианты) // 2124736

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магниторазведке для поиска полезных ископаемых, в навигации для определения координат судна, в аварийно-спасательных работах, например, для определения местоположения намагниченных тел, в частности затонувших судов, самолетов и т.д

Устройство для измерения магнитных полей // 2124737

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым магнитометрам, предназначенным для измерения компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли (МПЗ)

Магнитометрическое устройство для определения углового положения тела (его варианты) // 2130619

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

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза // 2132638

Устройство для локализации инородного ферромагнитного тела в тканях и органах человека // 2132639

Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии и предназначено для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей человека, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела при малотравматичных операциях // 2132640