Устройство для измерения параметров электромагнитного поля

 

Союз Советски к

Социвпистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (((i 918917 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2 1.0380 (2) ) 2897131/18-25 с присоединением заявки РЙ (23)Приоритет

Опубликовано 070482 Бюллетень р@13 (5I)M. Кл.

G 01 V 3/12

3Ьаударстаааный квинтет

СССР

Ro далаи аэабратенкй и атарыткй (53) УДК621 ° 317 °. 44 (088. 8) Дата опубликования описания 0704,82

В И.Брякин, О,Н,Пак и А.M.Ñêðûíí ков .у: (9 а

Институт автоматики АН Киргизской СР. (72) Авторы изобретения ь +i1х,,) ((д (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ т5

Изобретение относится к области .измерительной техники и может быть использовано при исследовании электромагнитных полей для рудной электроразведки и прогнозирсвания землетрясений.

Известно устройство для геоэлектроразведки, в котором осуществляют измерения полуосей эллипса поляризации переменного электромагнитного поля и их отношения, и содержащее взаимно ортогональные магнитоПриемники, два канала предварительного усиления, в одном из которых находится фазовращатель на Я/2, сумморазностную схему, коммутатор, дальнейщая обработка сигналов идет по одному каналу (1).

Недостатком такого устройства яв20 ляется низкая точность измерения, .обусловленная неидентичностью каналов, не позволяющая реализовать высокую чувствительность при измерении слабых магнитных полей, и сложность исполнения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения угла наклона плоскости поляризации электромагнитного поля, содержащее выполненные в виде короткозамкнутых витков три рамки, плоскость одной из которых расположена горизонтально, а плоскости двух других рамок установлены параллельно одна другой и расположены вертикально, усилители, подключенные соответственно к последовательно соединенным вертикальным и горизонтальной рамкам, и коррелометры, один из которых подключен к выходу усилителя напряжений вертикальных приемных рамок, а другой — к выходам усилителей горизонтальной и вертикальной рамок(2).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, 918917 связанная с неидентичнастью каналов и сложность схемного решения.

Цель изобретения " повышение точности .измерения и упрощения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров электромагнитного поля, содержащее выполненные в виде короткозамкнутых витков три рамки, плоскость одной из которых расположена горизонтально, а плоскости двух других рамок параллельны, одна другой и расположены вертикально, а также коррелометр, введены суммирующий и 1 ,вычитающий элементы, причем входы суммирующего элемента подключены к первой вертикальной и горизонталь- ной рамкам, а выходы обоих элементов подключены к входам корреломет- щ ра.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения парамет,ров электромагнитных полей.

Устройство содержит взаимно перпендикулярные рамки в виде короткозамкнутых витков, горизонтальная рамка 1 предназначена для приема вертикальной магнитной составляющей Н, электромагнитного поля земли, а вертикальные рамки 2 и 3 предназначены для приема горизонтальной магнитной составляющей H g. того же поля.

Каждая из вертикальных рамок 2 и 3 проходит через кольцевые ферромагнит35 ные сердечники 4 и 5, на которых выполнены суммирующий и вычитающий элементы. В то же время через эти кольцевые сердечники проходит и ro40 ризонтальная рамка. Электромагнитное поле Земли наведет в рамках токи, которые в месте прохождения через сердечники 4 и 5 будут направлены соответственно согласно и встречно.

В результате чего на выходах обмоток

6 и 7 получим суммарный Uz и разностный U сигналы, равные соответственно

0 . К1(Н<+ H<)siпu)t

Ul - К (Н + Н,)з1пе

3. 6 где К и К - коэффициенты пропорцио1 2 нальности; - круговая частота измеряемого магнитного поля.

Эти сигналы подаются на входы кор релометра 8, в качестве которого ф использован операционный усилитель.

Режим работы усилителя, на входе которого действуют сигналы U и 0Р, подобран таким образом, что его нагрузочные токи выражаются в виде (НВ+ Н )

, = К",(нв - Н,)

Вычитание этих нагрузочных токов на нагрузке 9 коррелометра приводит при равенстве К1 и К, к величине

1 - i1=4кн Н,, т.е ° на выходе коррелометра будет сигнал, пропорциональный произведению НВ на Н,-.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерять малые изменения электромагнитного поля с большей точностью.

Предлагаемое устройство имеет по сравнению с известным то преимущество, что в нем суммирование происходит на ферритовых элементах с помощью короткозамкнутых витков, что не только упрощает устройство, но и позволяет получить более точное значение корреляционной функции. Кроме того, в предлагаемом устройстве отсутствует многоканальность, что также упрощает схему и повышает точность получения корреляционной функции.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров электромагнитного поля, содержащее выполненные в виде короткозамкнутых витков три рамки, плоскость одной из которых расположена горизонтально, а плоскости двух других рамок параллельно одна другой и расположены вертикально, а также коррелометр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения устройства, в него введены суммирующий и вычитающий элементы, причем входы суммирующего элемента подключены к первой вертикальной и горизонтальной рамкам, входы вычитающего элемента— к второй вертикальной и горизонтальной рамкам, а выходы обоих элементов подключены к входам коррелометра.

Исто ники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

N 661473, кл. 6 01 V 3/06, 1979

2. Авторское свидетельство СССР

N 203095, кл . G 01 V 3/12, 196 1 (прототип).

918917

Составитель В. Майоршин

Редактор Г.Волкова Техред М. Тепер Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 2133/30 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4