Мера магнитной индукции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

920592

1

//— (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 180780 (21) 2963295/18-21 (51) М. Кп з с присоединением заявки Мо

G 01 R 33/02

Государственный комитет. СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15)3482 Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 150482 (И1УФ 621. 317.. 44 (088. 8) (72) Автор изобретения

С ° А.Спектор

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Калинина (71) Заявитель (54) МЕРА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Изобретение относится к магнитным измерениям и может найти применение в качестве меры магнитной индукции, в частности при измерении маг нитной индукции слабых магнитных полей, при изучении геомагнитного поля, магнитной разведке и т.п.

Известна мера магнитной индукции, в которой улучшение однородности магнитного поля достигается применением многоконтурных систем с определенными оптимальными соотношениями между параметрами обмоток и дополнительных корректирующих обмоток (11.

Однако точность меры недостаточно высока нэ-за неизбежных погрешностей изготовления, влияние которых значительно.

Известна также мера магнитной индукции, содержащая соленоид, размещенный на прецезионном кварцевом кар касе (2) .

Точность изготовления известной меры магнитной индукции высока, но рабочий объем, в котором существует однородное магнитное поле, недостаточно.

Цель изобретения — повышение точности и увеличение рабочего объема.

Цель достигается тем, что в мере магнитной индукции, содержащей соле-. ноид, последний выполнен в виде элек. тропроводящей трубы с переменной толщиной стенки.

Электропроводящая труба образована двумя непересекающимися эксцентрично расположенными круглыми цилиндрическими поверхностями, оси симметрии которых взаимно параллельны.

Электропроводящая труба выполнена в виде двух последовательно соединенных изолированных цилиндров, образованных двумя пересекающимися цилиндрическими поверхностями одинакового диаметра, оси .симметрии которых взаимно параллельны.

Кроме того, электропроводящая труба выполнена из сплава двух металлов, суммарная магнитная вослфиимчтввость которого равна магнитной восприимчивости воздуха, например из сплава меди и алюминия в объемном еоотношении 2:1.

Длина элекюропроводящей трубы равна пяти диаметрам наибольшей из образующих ее цилиндрических поверхностей.

На фиг.1 показана мера магнитной индукции, общий вид и сечение; на

920592 фиг ° 2 — мера магнитной индукции с бифилярным соленоидом, вариант, общий вид и сечение.

Мера магнитной индукции содержит разностенную электрапровадящую трубу 1, образованную двумя непересекаю- 5 щимися, эксцентрично расположенными прямыми круглыми цилиндрическими по верхностями 2 и 3 с параллельными осями (фиг.1). Сечение трубы 1 имеет форму эксцентричного кольца с наруж- 10 ным Р и внутренним 02 диаметрами. устройство бифилярного »;оленоида (фиг.2) состоит из двух деталей и представляет собой разностенную трубу, стенки которой образованы дву- 15 мя пересекаюцимися параллельными эксцентричными цилиндрическими поверх настями одинакового диаметра 4 и б.

Сечение трубы при этом имеет форму двухугольника- Полученные при этом 20 полуцилиндры изолированы прокладками 5 и 7.

Мера магнитной индукции работает следующим образом.

Е»ли через трубу 1 .(соленоид)про- 5 пускать постоянный ток (, то во внутреннем объме трубы 1 создается однородное магнитное псле, индукция которого во всех точках определяется выражением где b — расстояние между осями цилиндров, образующих наруж- 35 ную и внутреннюю стенки трубы.

При этом вектор магнитной индукции во всех точках магнитного поля внутри трубы 1 направлен перпендикулярно плоскости, проходяцей через 40 о»и наружного и внутреннего цилиндраз, образующих трубу l. Как видно, раачетная постоянная соленоида К определяется только геометрическими размерами сечений трубы 1 (П„, D и 45

b) в средней части ее длины и маг» нитной постоянной щ„ Если длина трубы.l (соленоида) L в пять раз больше диаметра В.», то неравномерное распределение тока на концах трубы 1 (в 50 месте расположения выводов) не оказывает влияние на однородность магнитного поля в среднем участке ее дли ны.

В мере магнитной индукции, показанной на фиг.2, через левую 4 и пра. вую 6 стенки трубы (соленоида) проходят одинаковые по значению, но противоположные по направлению токи

60 плюс » ? и минус -f. Предполагается, что левая и правая ч ети трубы (соленоида) разделены темкими изоляционными прокладками 5 ж 2,.то внутри трубы создается одноуедное магнит- 65 ное поле, индукция которого во всех точках поля определяется выражением

26» р

D Итъ агс81»»2- г

Ох

ИЧ(?,(2) где D - диаметр цилиндров, Ь вЂ” расстояние между осями цилиндров

Вектор магнитной индукции во всех точках внутри соленоида имеет одно и то же. значение и направлен перпендикулярно плоскости, проходящей через оси цилиндрических поверхностей.

По сравнению с соленоидом по фиг.l бифилярный соленоид имеет преимущество, заключаюцееся в том, что при одинаковых габаритах бифилярный соленоид имеет в два раза большую чувствительность.

Из выражений (1) и (2) следует, что магнитная проницаемость материала, образующего стенки соленоида, равна магнитной проницаемости возду" . ха и плотность тока одинакова по всему сечению стенок. Первое условие легко выполняется, если в качестве проводящего материала испольэовать сплав меди и алюминия s объемном соотношении 2:1, поскольку диамагнетизм меди s таком сплаве компенсируется парамагиетизмом алюминия.

Второе условие с погрешностью 10 выполняется, если длина соленоида L . выбирается в пять раз:больше диаметра цилиндрической поверхности 1, образующей наружную стенку, т.е. L>5D<,.

Использование изобретения позволя. ет получить суцественный техникоэкономический эффект. Предлагаемые меры магнитной индукции проще по конструкции и могут быть выполнены с большей точностью, чем известные меры магнитной индукции. Наряду с этим объем однородного магнитного поля больше,, чем в известных мерах при одинаковых габаритах.

Формула изобретения

1. Мера магнитной индукции, содержацая соленоид, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности и увеличения рабочего объема, соленоид выполнен в виде электропроводящей трубы с переменной толщиной стенки.

2.. Мера по п.l, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что электропроводяцая труба выполнена в виде двух непересекающихся, эксцентричнб расположенных круглых цилиндрических поверхностей, оси симметрии которых взаимно параллельны.

3. Мера по п.l, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что электропроводящая труба выполнена в виде двух пос920592

Фиг./

Фий2

Составитель В.Новожилов

Редактор М.Недолуженко Техред M.Tenep

Корректор Г. Огар

Подписное

Заказ 2331/49 Тираж 719

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1 ледовательно соединенных идентичных изолированных полуцилиндров, образованных двумя пересекающимися цилиндрическими поверхностями одинакового диаметра, оси симметрии которых взаимно параллельны..

4. Мера по п.i, о т л и,ч а ю -. щ а я с я тем,.что электропроводящая труба выполнена из сплава двух металлов, суммарная магнитная воспри имчивость которого равна магнитной восприимчивости воздуха.

5. Мера по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что длина электропро водящей трубы равна пяти диаметрам наибольшей из образующих ее цилиндрических поверхностей.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 141840, кл. G 01 R 33/02, 1961.

2. Ю.В.Афанасьев, Н.В.Студенцов

1О и др. "Средства измерений Параметров магнитных полей", "Энергия", 1979 г., с. 277..