Zařízení pro kompenzaci zemského magnetického pole

Číslo patentu: 232695

Dátum: 15.12.1986

Autori: Halousek Jan, Pešina Bohumil

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Zařízení pro kompenzaci zemského magnetického pole, sestávající z paralelních dvojic indukčních cívek, zapojených na regulovaný zdroj stejnosměrného proudu ovládaný stabilizátorem kompenzovaného magnetického pole. Účelem vynálezu je geometricky přesná konstrukce polygonálního skeletu indukčních cívek, která přitom umožňuje použít na výrobu skeletu teplotně, vlhkostně i magneticky inertních materiálů, byť obtížně obrobitelných. Účelu se dosahuje tím, že každá indukční cívka je uložena v příčných objímkách nastavitelně upevněných na patkách podélných nosníků a v drážkách vrcholových napínacích kladek, které jsou uspořádány na posuvných závěsech připevněných stavěcími šrouby k rohovým spojníkům, spojujícím podélné nosníky v samonosný polygonální skelet. Vynález je využitelný v oboru petrofyziky v elektrotechnickém průmyslu při cechování magnetometrů.

Text

Pozerať všetko

Vyroález se týtká zařízení pro lçomxpenzoci zemského magmejtlclçého pole, které sestává z planalerllnírrh dvojjćc idukčních cívek generujicich magnetické polo, zapojených nia regulovaný zdroj stejnoloměrného proudu, který je ovládán sllzilblliizáit-Orem kompeznzovaného magnetického pole.Božaudiawvek kompenzace zermského magneiilclkąého ,poule se vyskytuje V elektromové mikmolskopwirí, GIBKÍÍIWOIIOlVĚ spektromet-riii, při testovaní megoeitolmíetrů apod. specifické požialdlovky na lnompenzoci zemského magnetického pole se vyskytují v oboru petrojfyziky při pjałlenomagnuetiickém zkoumán-í .horninových vzourlků pro zhodnocení jejich magnetické stability. Specislličnost .p-onžadxavků spovčíivá v tom, že kompuenzascí se musí dosáhnlout poměrně vysoké süabüláty KOIIIIPBTLZOIVQného magnetického pole, V němnž magnetické inrdukce nepřekr-očí hodnotu 1 nT a V relativně velkém prostoru, jehož objem činí nejtménxě 10 í 3 m 3. Velikost prostoru, ve kterém je v podstatě magnetické vakuum, je unčována .metodikou zjištování magnetické süaíblllzaoe hor-nirnového vzorku. Metodika je založenia nia emperimentalním pnoměřovaní vektoru primánrgnzí a inldukované magnetizace statilstiíckého souboru vzorků, který se pritom delmaggnetizwje v oblasti magnetického vakua zvyšovaním teploty vzorků až na 700 °C. Doisáhnout požadované stability magnetického vakua v takovém prostoa-u, který by umožnil ohřev celého souboru vzorků,je obtížné. Njeoslvědčil se způsob magnet-osrtlatického stíloění pomocí vysoce permeabilllnĺlch mta-teíriájlů, map-ř. permall-oyové slitim-y.Výroba .velkorozménovýnch prvků z tohoto materiálu je nákladná ra přitom se u nich projevujl ve zvýšené míře n-epříznivé magnetostrlkční j-evy. Mechanickým a tepelným naímáháním těchto plrvkü vzniká v materiálu parazitní margnetizace narušující magnetické vakuum. Pro .praleomagnvetické vyšetňowání horninovýůh vzorků nelze využít ani elektromagnetického stínéní pomoci dokonalého elektrického vodiče. I když se tímto způsobem dosahuje .dosud nejstabillnějšlho magnetického vakua, uplatnění způsobu vyžaduje náročné kryogenuní zvařízení pro udlržlování vodič~ů v supravodíivém stavu. Poovoz kryogexnvního zařízení je rxíerušovámi pnoviozem ohřívecího zařízení. Z uvedaní/Ich důvodů se v oboru pele-zmcagnetixckého vyšetřovzální hIorn-ioových vzorků využívá soustavy Hel-mhłoltzovýuch, Barkerových laupod. indukčních cívek. Pro zajištění magnetického vakuía v požavdrovavném objemu jsouu nutné velkorozměrové indukční cívky, SGSltaMGlľľĚ do polygonální sloustavy se zalstavěnýto objemom 10 až 2 U m 3.Pomer mezi objemom zastavěným indukčními cívkami »a objemom komspenzov-onéhlo magnetického pole je závislý nie výrobní přesností i-odulcčních cívek .a jejich tskeletu,na stállosti geometrie skeletu a jeho odolnlolstl vůči stárnutí, zmenám lokolní teploty, 4vlhkosti alpod. Uvažují-li se ideální dimen» ze o ideální stálost innidukčních cívek, činí při hodnotě kompenzovalného zemského magnetického pole 40 U 00 až 50000 nT »pro objem magnetického vakua 105 m 3 jejich velikost 1,6 m. Připustí-li se v dimenzích 1 ndukxčníwch cívek tolenence i 054 mm, je nutno pro .požadovaný objem sa stlabilltumagnetického vakula aplikovat indukčn-í cívky o velikosti až 3 m.sou známe zařízení pro. kompenzaci zemského magnetického pole, jejichž índukčni cívky jsou v souvislém dotyku se skele-ty,zhotovenýjmi z plastických hmo-t, ze dřeva neho Slĺłtilm nemogvoetickýoh kovů.Nevýhodou známých zarízení jsou změny hodnot magnetického pole. generovannéhío cívkíami při .konsnalntním napojením proudu a prvosborowá dislokace objemu magnetického vakuna. Tyto změny .a »disluoulçace jsou způsobovávny lrozměrovou njestálsostí cívkových skeletů, reegujících roztažniowstí a smrštľovánim na změny okolní teploty nebo vlhkosti, .popřípaadě ji ľllli vnitřní změny konnzisą tance materiálu. Vyloučení negativního působení okolí klimatizací labor-store je nákladné a neířeší ~prlohlém zcela uspokojívě. Nadto .povahe užívonvých materiálů na im odpovídající způsoby obrâbění neumožñují spolehlivě doldznžet výrlobnítoleranvce. Cívkouvy skelet nemá ani nia. počátku zvolené geometrické dimenze.Vzhledem k pož-ancllovtané .velikosti objemu magnetického vakue a k nepřesnostui a nesta-bilitě skeletu, je třeba volit indukčni cívky rmeúmlěątně velké. Ani velké cívky však neodstraíňují dislrokłace prostoru magnetického vakuta, ktoré působí značné provozní-küľnlplĺřküCe aj ztěžují práci se zařízenímxUvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro klompenzaoi zemského magnetického pole podle vynálezu, jehož podstata spociva v tom, že kwoždá indukční cívka je ul-ožena .v p-říčných .ohjíâmkáxch nastavitelné uspe-vněných na paltkác-h pojdélných nosníků la V dražkách vrcholových -nlalpínaclch kladek, které jsou. uspořádaný na posuvných závěsuech upřipevněnąých druhými stavětcíml šroułby k neho-l vým spojníkům, spojujícím povclélnié nosníky v semonosný polygonální skelet.Nlavíjeuní iodwlcčvních cívek se uonaądlní, když příčné objímky jsou dělené se slestávají z vi-dliconvého dílu a uzávěrového dílu.Výhody zařízení podle vyąnálezu vyplývají z bodxového uložení .indukvčních cívek nia plodélných noslnícich ska-letu a z nastavitelnosti příčnych objímek a vrcholových napínlacích kladek. Natstavitelné konstrukční prvky umožňují jpcuižít pro výwnowbu podélných nloslnlkü a celého poulygonnáln-ího .skeletu cívkové souetavy i těžko obrobitelného materiálu, »avšak mateurliálu s nízkym teplotním »součinriteleun rozüa~zhosti, napr. trubxek z vonného stkrlal. Bodové uložení ilnduklčvnich cívek naívíic činí cívky méně závislé nia dimenzluonalních změtnách podá-Iných -nosníkůVllvem teplotami ÓÍLQIÍQCG dochází pouze k podéllnéimu posunu indukčních cívek v příčných objímkáchj, a prroto změny Ceĺkvüftlě délky se pnojevují pouze jejich denforrmuací v dvrážkách vlrcholových napírnecích kladek,Bylo experlmerl-tál-irě pronkázánol,deformrace indukčních cívek ve vrcholech poly goinálního skeletu mají zam»edb.atel«ný vlivrue hodnotu .a va-riaice generovalnéłio netického polo. Příčně objímky mest ně upevnené na patkách po ků o pozruvríé závěsy vncholovýxzh klade umožňují při výrobě zařízení podle vtaíezu napnout, Lisměrnit a adjustovat víxnutí indukčních -cívek s vyíssžžitím přes m. í techno-ky, oalpř. lalseoowých měřidel a dona žet tak požadované výsrobní toleIr-ance Pomer velikosti idukčnich cívek k velikost j Žitného objemu se blíží ideálníunu, propočtenémlu stavu. odolnost polygnoiiálního skeletu lndukčních cívek vůči zménínn zakvolątií teploty i vlhkosti a staibilitla materiálu omezují deforamlace a .dilslokace prostoru magnetického vokua na minimum.Příklad zařízení pro kompenzaci zs».i 1-sĺ.çé~ ho »magnetického pole podle vynálezu je 2115 izounněn nia pňilvoželných výkresech, kde na obr. 1 je sc-helmatický nákres polygonálního skeletu s iclulkčn-ími cívkeemí v šikmern pohledu a SCÍĽÉŠIHE hliníkového zaípio~jení c léhro zařízení., lnlä obr. 2 je dettail A z ofor. podélnéhuo nosníku s patkemi a příčnd i Olbĺĺmkĺäľľllĺ indukčních cívck v šikmém pohzleldu o. no obr. 3 je detail B z obr. 1 VľřJĚlGlové nxapínnocí kladky s Krohovým spojnikem podá-Iných »nosníků v podéln-ém řezu.Zařízení pro kIompenza-ci zemského Insignehického pole podle vynálezu sestává ze tří palnallelních dvojíc indukčních cívek 1 čtvercového tv-euru, uspořádaných clo Helmholtzovxa systemu tak, že dvojice indukčníich cívąek ,jsou na ~sebe kolmê, obr. 1. Všechny induk-činí cívky 1 jsou zapojí-any .na çezgulotvalnlý zdroj 2 stejnosměrného pnoudu ovládlaný stabiulizátoreum 3 KCXIIlpBÉHZOVHHĚłh-O m-agneltlckého pole, slplojenývm s .rnlagnetometarem 4, umízstělným v kompenzovalném magnetickém poulví mezi indukčníumi cívkalmi 1. Každá indukční cív-ke 1 je uloženia v příčnýoh objívmkách 5 a V drážkách 9 vrcholových napíoacíich klazdek 10. Příčné objímky 5 jsou nastavitelné upevněny, Inepř. přilepevny, po přesnérm zalměiíení indukčních cívek 1, k patkám 8 .podélných nosníků 11. Mohou být bud celiąstvé, znelbo s výhodou »rychlejší .montáže a přesnéjší adjustace indukčnich cí.vek rozdelené Illii vidlicový díl 6 a uzáverový díil 7, -který jne k vid-líoovému dílu li při 1 ~epen až po nlavinutí o audjustaci indukčníoh cívek 1. Vrcholové napínalcí kladky 1 D jsou posuvné upevněny pomocí prvých stavěcích šnoubů 12 na posuvných závěsech 14, ktelré jsou rovněž posuvné přlpevněny pomocí druhých StlalVěCĺCh šroubů 13 k rołnovým spo-jníkůlm 15. Každý ruohnový spojnik 15 je tlpdtřcwn nejméně dvěma čepy 16, uzpůsoheinýxmi pro zalsuvnutí »do poidélných hosníků 3.1. Rolhovýmsi spojníky 15 jsou podelné ,nosníky 11 spojený v samostatny .polygonální skelet 17.V ksonkiétunvím plrovetlení je satmołnosnvý polyígonální 311461161 17 zheomoven ze sklenených truhek, vy~roebených z vorného skla. Ro-změnové nepřesnosvi skoletu 17, ktoré by -mlohly ovlivnit fimkoi indukčąních cívek 1, jsou anuzlovány ,příčnými objímvkłami Ešvrcholovlýmí naploelciłmi kledkami lil. Před navígiením iodukčnich cível 1 se vrcholové 1118 plnaicí kladky 1 h ,přesně zaméři a nastaví do pol hy vsrcholů polygg-ownájlníhno skeletu 17.l( ryzräovąnální p~cldélných lnenovnosti se pou-šžjje prvého shavěcího šlroubu 12 a k vyrovoání výškových, poprípade SÍ-TKGJllOVÝCh neąc-wulnlstí se plůąlĺžĺjle druhého stavécího šlroubuPro přesné ustazvenní vrcholových napínocích klaldek H 9 lze využít bud lasetrosvých měřidel, nebo lpoamovctié ocelové struny »a klonvenčních optických měřjidel. Podle edjustovanlé polohy vrcholových nepínlavcích klaadek 1 L so Lipevňují na p-atky B podélných ».34 os 1 i.ik° 1 ü vidlicové díly 5 ĺlříĺsŤíllýíĺĺl objímekNo nakto upravený polyjgoná-lní skelet 17 se navíjejí indukční cívky 1, které se ukládají do vidlic-ových dílů E lpříčnýc-h oibjĺmlek 5 a do tiráž-ek 9 vrcholových rapínalcích kladek 1.Do dréžek 9 je výhodné vložit ohebouou otrrr. voze- nr-wlsawnou, .která se po urlalvrnutí indukčnít. cívek 1 ordstraní. Ve vrcholech polygonálního skel-etu 17 tím vzoikinou dilohalční prostory, do který-ch se deformují působením oko-Iní teploty indukčoí cívky 1, Pvo- nlavinutí in-dukčiních cívek 1 se ik vidlicolvýun dílům 5 příčných objímek 5 připevnlí uzávěnové díly 7. Indukční cívky 1 .se zapojí na regulovaný zdroj 2 stejTIOSIHĚĽDÉÍIO prouidu a mezi ně se lnstatlu ímtagnetomsetr 4 spojený se Sílłłbĺ-lĺzátłůlľeíln kolmpeinzovonéhwo magnetického pole, ovládajicím regulovaný zdnoj 2.Po zapojení zařízení podle vyználezu do činnosti jsou indukční cívky 1 rlapáj-eny právě taalçuovvýwm jmccudem, kto-ry je nutný pro generovální kunumpenznočvního me gnetlckého .pole, lqompeovzuj ího zemské magnetické pole. Změny zerns ,ho magnetického p~o~le, .popripade i zmes y gerlerovtaméiho magnetického pole registruje msagnettomaetr 4 a vyrovnlává stabnílizátorr 3 Změny magnetického pole gensąnovaného i-ndukčníąni cívukami 1 jsou miilnímáloí, nehot změny okolní vlhkosti a teploty nlají ~ll 13 polyg-onální skelet 17 Zñlľllřšübiäľeulľlý .vlv, Pokud působí no induk~č°ní cívky ž., prejavuje so jejich účinek.pouze detonmaoelmi v p-iíovstoru vrcholových nnapínacisrii kiadek to e tym detlolrmlace nelľllalĺĺ ptato Jliv ani na zmsělny homogenity komp s-ého magnetického pole,alnaí. na pres rov( polsuny objemu magnetického vavkwa vinezi indukčními cívkami 1.nejem v ądbomu peŕcrwaíyziky při pale-omagn.etívckěm zkowmání howrrninwových vznnrkü, tj. především pmo demagnetací vzomků, ale i Velektroatecľmíce, naąpň pro cejchování mlagmetomset-rů.J Zařízení pro vkqomzpenzaci zemského margnettcłkéxhno porle, ąšsestáwajílcí z pąaxmaąle-Lních dvojíc íarndukflních cřvek geunenujríxcích klon» penzaąční mlasgmenaixcké pole, zapowjexnýmzh na regullovasný zdnoj słejnxoąsměnného proudu ovládam-ý sbazbilizátargm kompeąnmovanąého magnetického podle., ,vyznačené tím, že» .každá mdukční xcívka 1 We uloužema v .přičrných altqjímkách 5 rrnaustavitebně upevněných na patkách 8 spüdéliľllýCh nosníků 11 a Vdrážkáłch 9 vnoholovvých xnapí-.nacích kla.dewk 101, které jsou usptovřádámy na posuvných závěserch 14) připevněmýwch- druhým stavvěcĺmí švowby 13 k POIhOVzÝIm spojtníkfnm 15, spojaljicím pwowdélłně wnosníky 11 rv samonoscný polygonální skelet 17.2,. Zařízení podle bodu 1, vymačemxé tím,že .přičné .objíjmky 5 jsou dělené a sestawají z .víndliuowwéhwo dílu 6 a uzávěrrového dí-lu 7.

MPK / Značky

MPK: G01R 1/18

Značky: zemského, kompenzaci, magnetického, zařízení

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-232695-zarizeni-pro-kompenzaci-zemskeho-magnetickeho-pole.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zařízení pro kompenzaci zemského magnetického pole</a>

Podobne patenty