Держатель магнитоизмерительных преобразователей

 

Союз Советсиик

Социал истичесиик

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»960676 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 02. 02. 81 (21) 3249490/18-21 с присоединением заявки М

6 01 и 33/00 . (23) Приоритет Ьаудеротвкниый квинтет

СССР ао лелем изобретений и открытий

Опубликовано 23. 09. 82. Бюллетень М,35

Дата опубликования описания 23. 09. 82 (53) УДК 621.317. .44(088.8) B. Н. Миткун, И. К. Никитин и Э (?2) Авторы изобретения юСЕСОЮЗ1т

6ЛТГН .1Ъ(технйче;ки вИЬЛИОТЕИ (71) Заявитель (54) ДЕРЖАТЕЛЬ МАГНИТОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ

ПРЕОБРА308АТЕЛЕЙ

Изобретение относится к магнитометрии и предназначено для применения в составе криогенных систем при; исследовании, например градуировке магнитоизмерительных преобразователей (датчиков Холла), в сильном магнитном поле. .Известен держатель магнитоизмерительных преобразователей, содержащий цилиндрическую обойму, которая имеет сквозные гнезда для установки преобразователей. Исследуемые преобразователи помещают в промежуточные корпуса и вставляют плотно в гнезда обоймы. При этом, чтоб свести к миниму ошибки градуировки, обусловленные отклонением от взаимной перпендикулярности поля соленоида и плоскости преобразователя (углы поворота преобразователя относительно осей XYZ) зо обоймы и рабочей камеры криостата, обойма и промежуточные корпуса иэго" товлены по высокому классу точности. Обойма крепится на подвес и ре2 гулируется по высоте в рабочей камере криостата. Плотная, без смещения со своего места в ходе измере ния, установка преобразователей,, предохранение их от деформации повышает точность и срок службы.

Однако трудоемкость установки исследуемого преобразователя вносит ошибку в градуировку, а следовательно, снижает точность рабочей характеристики и ведет к перерасходу жидкого гелия.

Известен также держатель магнитоизмерительных преобразователей, содержащий цилиндрическую обойму, имеющую гнезда, оси которых лежат в одной плоскости, проходящей через ось обоймы. В гнездах устанавливаются исследуемые преобразователи.

Обойма крепится на подвесе, с помощью которого она опускается в рабочую камеру криостата. С помощью механизма подачи падвес может регулироваться по высоте, чтобы устанавли-, n ° S

3 96 вать нужный преобразователь в положение максимального значения поля (магнитный центр) соленоида, по мещенного внутри криостата. При установке испытуемого преобразователя в положение максимального значения индукции магнитного поля в нем возникает максимальный сигнал (холловс" кое напряжение) при.заданном значении питающего тока соленоида.

Изменяя индукцию магнитного поля, получают рабочую характеристику преобразователя, апроксимируемую уравнением прямой линии. Точность градуировки преобразователей зависит от равновесия (стабильности) магнитного поля соленоида криостата, которое нуждается в постоянной калибровке в ходе опытов (2).

Недостатком известного устройства является снижение точности,:градуировки преобразователей и повышение стоимости. циклов измерения изза длительности установки..держателя в магнитном центре соленоида. Это вызвано тем, что установка преобразователей в магнитный центр осуществляется произвольным подбором перемещений подвеса .по максимальному значению холловского напряжения.

Если учесть.,-что в каждом опыте снимается несколько пар градуировочных ,точек холловсксго напряжения, то время эксперимента значительно увеличивается и нестабильность значения индукции магнитного поля соленоида оказывается на точности градуировки. Увеличение продолжительности опыта приводит к тому, что расходы жидкого гелия, требующегося для опыта, значительно возрастают.

Цель изобретения - повышение точп ности, Поставленная цель достигается тем, что в держателе магнитоизмерительных преобразователей, содержащем цилиндрическую обойму, закрепленную на подвесе механизма подачи, цилиндрическая обойма выполнена в виде набора . калиброванных по толщине дисков, каждый второй из которых имеет гнездо для преобразо-. вателя, а механизм подачи выполнен в виде пары винт-гайка, .гайка которой кинематически соединена с подвесом, при этом шаг пары винт-гайка выбран из условия

0676 4 где, n - целое четное число;

S - толщина диска., На чертеже представлена конструкция предлагаемого держателя.

Устройство содержит подвес 1, ра" бочую камеру 2 криостата 3, наполненного жидким гелием 4, внутри которого размещен соленоид 5. Цилиндрическая обойма состоит иэ набора о калиброванных дисков 6, имеющих вырезы для установки преобразователей

7 и дисков 8, имеющих вырезы для прохода проводников 9 от преобразователей 7 к клеммным .колодкам 10.

I$ Этот набор дисков 6 и 8 скреплен тор.. цевыми втулками 11 и закрепками (не показаны). Верхняя втулка крепится к подвесу 1 через клеммную коробку 12.

20 На станине расположен механизм подачи в виде винтовой пары, которая состоит из гайки 14 и винта 15. Шаг винтовой пары выбирают иэ соотношения t = n ° S, где n - цело четное чис2з ло; S - -толщина дисков 6 и 8.

На станине 13 укреплен указатель

16, а на винте 15 - шкала 17 для отсчета углов поворота.

Зв Держатель ма гнитоизмерительных. преобразователей работает следующим образом.

Установив первый преобразователь

7 произвольным перемещением подвеса

1 в магнитный центр соленоида 5 по максимальному значению выходного сигнала преобразователя 7 (холловс-. кому напряжению) и зафиксировав начало отсчета на шкале 17, вращают

46 винт 15. Преобразователи 7 последовательно помещают в магнитный центр соленоида 5 и снимают градуировочные точки их рабочих характеристик. Напряжение на выходе преобразователя 7

43 по проводникам 9 передается на клеммную колодку 10 и далее на измерительную аппаратуру (не показаны).

Например, при толщине преобразователя 7 и дисков 6 и 8 5 I„5 мм и коэффициенте n = 2, а следовательно, шаге винтовой пары винт 15 - гайка

14 t = 1,5; 2=3 мм, за один оборот винта 15 сквозь магнитный центр соленоида 5 переместится один диск 6 с преобразователем 7 и один диск 8.

При необходимости иметь отсчетную шкалу 17, ее в этом случае можно отградуировать отсчетными рисками Ilo

t nS, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Рубин, Нельсон. Характеристика 2-х серийных холловских датчиков для сильных магнитных полей и низ" ких температур.- "Приборы для научных исследований", 1975, У 12.

2. Приборы и техника эксперимента. N 4, 1978, с. 281.

5 . 96067 углу 180 и "пустой" промежуточной зоной " 180

При и 4, толщине преобразователя

7 дисков 6,8 S = 1,5 мм и шаге винто-., вой передачи t 1,5.4 6 мм за один оборот винта 15 сквозь магнитный центр соленоида 5 переместятся два диска 6 с преобразователями 7 и два диска 8. При этом шкала 17 отсчета может иметь, например, четыре сектора по 90, два из которых отгра дуированы отсчетными рисками, а два других - промежуточной зоной.

Точное изготовление по толщине диска 6 и 8 гарантирует, что каждый преобразователь 7 после настройки держателя при последовательном вращении винта 15 будет установлен в одно и то же место в соленоиде 5 криостата 3 - зоне магнитного цент- 20 ра.

Таким образом, использование на1борного. держателя из дисков 6-8 механизма подачи в виде пары винт-гайка, связанных определенным соотноше- 2 нием, позволяет механизировать установку преобразователей 7 в магнитном центре соленоида 5, по шкале 17 можно точно отсчитать перемещение пре" образователей 7 в магнитной зоне и 30 их порядковый номер. Повышение быстродействия измерения сократит расхо" ды жидкого гелия, следовательно, стоимость цикла измерения будет меньше, при одновременном повышении точноСти градуировки.

Предлагаемый. держатель в сравнении с известными более универсален, так как позволяет варьировать количеством исследуемых преобразователей, в

6 Ь сообразуясь с размерами рабочих камер применяемых криостатов.

Предлагаемый держатель дешевле известных, так как трудозатраты на из . готовление дисков, калиброванных по толщине с высокой точностью, ниже затрат на механическую обработку монолитной обоймы с .той же точностью.

Формула изобретения

Держатель магнитоизмерительных преобразователей, содержащий цилиндрическую обойму, закрепленную на подвесе механизма подачи, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, цилиндрическая обой" ма выполнена в виде набора калиброванных по толщине дисков, каждыйвторой из которых имеет гнездо для преобразователя, а механизм подачи выполнен в виде пары винт-гайка, гайка которой кинематически соедине на с подвесом, при этом шаг пары винт-гайка выбран из условия где n-- целое четное число;

S - толщина диска.