Большая техническая энциклопедия
2 7
A V W
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ИГ ИД ИЕ ИЗ ИК ИЛ ИМ ИН ИО ИП ИР ИС ИТ

Измерение - магнитное поле

 
Измерения магнитного поля применительно к масс-спектрометрии.
Измерение магнитного поля с помощью флюксметра обычпо-производится в предварительных опытах. В этих опытах устанавливается связь между силой тока, протекающего через соленоид, и индукцией магнитного поля.
Измерение магнитного поля, вызванного током, дает один из лучших способов определения величины тока.
Измерения магнитного поля в точках, обозначенных на рис. 1.4, на высоте 900 мм от уровня перекрытия показали, что средний уровень напряженности магнитного поля в зале электролиза составляет 30 - 50 А / см и не превышает 130 А / см. Уровень магнитного поля, измеренный на высоте, соответствующей половине высоты борта электролизера и на удалении от него на 5 - 10 см, составляет 20 - 60 А / см. Вблизи углов или выступающих элементов ( стыки секций, фланцы) корпуса электролизера напряженность поля повышается до 150 А / см и более.
Для измерения магнитного поля используются милливеберметр и измерительная катушка, которая намотана непосредственно на соленоид. Параметры катушки указаны на установке.
Для измерения магнитного поля применяется плоская катушка г, содержащая w витков; площадь, ограничиваемая витками ( в плоскости витков), равна S. Поместив катушку в области поля, подлежащего измерению ( например, у полюсных наконечников электрической машины), ее поворачивают на 180 и отсчитывают показание кулонметра.
Для измерения магнитного поля используются феррозондовые, протонные, квантовые и магнитостатические магнитометры.
Для измерения магнитного поля применили плоскую катушку ( все витки расположены в одной плоскости), содержащую w витков; площадь, ограничиваемая витками ( в плоскости витков), равна S. Катушку поместили в область поля, подлежащего измерению ( например, у полюсных наконечников электрической Машины), быстро повернули на 180 и отсчитали показание кулонметра.
Для измерения магнитного поля применили плоскую катушку ( все витки расположены в одной плоскости), содержащую w витков; площадь, ограничиваемая витками в плоскости витков), равна S. Катушку поместили в область поля, подлежащего измерению ( например, у полюсных наконечников электрической машины), быстро повернули на 180 и отсчитали показание кулонметра.
Технические данные.| Структурная схема тесламетра Холла. Для измерения магнитного поля Земли используются приборы с механическими преобразователями, называемые магнитометрами. Широко известны магнитные компас, теодолит, буссоль. Абсолютные магнитные теодолиты применяются для измерения малых значений магнитных индукций. При этом погрешность измерения может быть доведена до сотых долей процента. Гораздо шире используются приборы, основанные на относительных методах измерения: кварцевые и крутильные магнитометры, различного рода магнитные весы.
Единица измерения магнитного поля в системе СИ называется вебер на метр квадратный.
Метод измерения магнитного поля, основанный на ядерном резонансе, справедливо считается абсолютным и наиболее точным из существующих в настоящее время, однако он не рассматривается здесь из-за его сложности. Изложение ограничивается рассмотрением двух методов измерения магнитного поля с помощью: а) феррозондов и б) датчиков Холла. Если феррозондовые датчики магнитного поля предназначены в основном для измерения магнитных полей меньше одного эрстеда, то датчиками Холла измеряют поля от одного до нескольких тысяч эрстед.
При измерении магнитного поля с помощью флкжсметра ис - пользуется обычно один из трех способов работы.
Канал для измерения магнитного поля частотой 4 Гц имеет в своем составе управляемый процессором ступенчатый регулятор усиления и автоматически переключаемый избирательный усилитель. Примененный процессор P1C16F877 - 201 / P в приемнике БИТА-1 кроме функции управления выполняет функции обработки поступающих сигналов и подготовки для отображения результатов измерения.

Наибольшая точность измерения магнитного поля достигается при использовании магнитного ядерного резонанса.
Другой единицей измерения магнитного поля является максвелл, причем 1 еб108 макс.
Поля между электродами.| Принципиальная схема измерительного устройства с одной рамкой. Изменять место измерения магнитного поля на поверхности, оставляя электроды на своих местах. При этом напряженность или направление магнитного поля дается в функции места измерения.
Блок-схема прибора для измерения магнитного поля с помощью датчика Холла изображена на рис. 10.15. Для определения величины магнитного поля необходимо измерить значение ЭДС Холла и ток, протекающий через датчик.
Необходимо подчеркнуть особенное значение измерений магнитного поля методом индукционного толчка для тех случаев, когда нас интересует магнитное поле внутри твердого тела.
Ниже приводится сводка методов измерений магнитного поля и соответствующих им точностей.
Необходимо подчеркнуть особенное значение измерений магнитного поля методом индукционного толчка для тех случаев, когда нас интересует магнитное поле внутри твердого тела.
В феррозондовых магнитометрах принцип измерения магнитного поля основан на быстром намагничивании магнитомягкого пермаллоевого сердечника под действием внешнего магнитного поля.
Таким образом, при измерении магнитного поля потокочувстви-тельная головка обнаруживает дефект по наличию максимума кривой распределения поля на поверхности шва. При использовании индукционной головки дефект выявляется по двухполярному импульсу, возникающему при дифференцировании неоднородности магнитного поля, обусловленной дефектом. Аналогичные импульсы воспроизводятся индукционной головкой также от края ленты и кромок усиления шва. Следовательно, характеристики, воспроизводимые с помощью ЧПГ, нагляднее и значительно проще поддаются расшифровке. Большое количество импульсных сигналов, возникающих на выходе индукционной головки, здесь заменяется графиком, описывающим распределение магнитного поля на поверхности сварного шва.
Принцип действия трассоискателя основан на измерении магнитного поля, создаваемого специальным тональным генератором вокруг исследуемого трубопровода; звуковая частота принимается переносным приемником, снабженным телефонами.
Технические характеристики ДПТ-1. Принцип его работы основан на измерении магнитного поля рассеяния в зоне трещины.
Могут быть использованы любые другие методы измерения магнитного поля для получения сигнала, посредством которого осуществляется стабилизация. Будучи прямыми, эти методы обладают преимуществом по сравнению со стабилизаторами магнита, при помощи которых контролируется ток, проходящий через катушки электромагнита, Несмотря на сравнительно простую аппаратуру, отсутствуют конструкции, использующие ядерный магнитный резонанс для автоматической регистрации массовых чисел на масс-спектре. Определение максимума на резонансной кривой как таковое не всегда применимо, даже при использовании для этой цели первой производной кривой.

Все рассмотренные до сих пор методы измерения магнитного поля основаны на явлении электромагнитной индукции. Существует ряд иных методов измерения. Еще в прошлом столетии было известно, что электрическое сопротивление висмутовой проволоки сильно зависит от напряженности магнитного поля, в которое она помещена. Тогда же было предложено воспользоваться этой зависимостью для определения величины напряженности поля. Обычно из висмутовой проволоки изготовляется небольшая плоская спираль, сопротивление которой измеряется мостиковой схемой. Однако в последнее время в литературе [206] появилось указание о том, что точность метода может быть значительно повышена ( до нескольких сотых процента), если температура спирали поддерживается постоянной.
Как правило, в качестве датчика для измерения узколокального магнитного поля дефекта применялась обычная плоская катушка, размеры которой значительно больше поперечных размеров дефекта. Вследствие этого датчик измерял усредненное поле, резко отличающееся в отдельных случаях от поля в фиксированной точке.
Использование холлотрона для поиска. Холлотронные преобразователи могут быть использованы для обнаружения и измерения магнитного поля рассеяния, возникающего вблизи дефекта в детали, путем непосредственного расположения преобразователей над дефектом и намагничивания исследуемой детали внешним постоянным магнитным полем.
Индукционный каротаж - геофизический метод исследования в скважинах, основанный на измерении магнитного поля вихревых токов, индуцированных в г.п. Скважинный снаряд для индукционного каротажа включает генераторную, фокусирующие и приемную катушки, расположенные коаксиально. Переменный элек-трич ток частотой 10 - 20 кГц, пропускаемый по генераторной катушке, создает магнитное поле, к-рое индуцирует вихревые токи в т.п., окружающих скважину. Под действием магнитного поля этих токов ( вторичное поле) в приемной катушке возникает эдс, величина к-рой зависит от удельной электрич. Для устранения влияния магнитного поля генераторной катушки на приемную применяют компенсирующие элементы ( напр. Полезный сигнал с приемной катушки поступает на усилитель, расположенный в скважине, затем по кабелю на поверхность, где регистрируется.
Геофизические методы включают гравиразведку ( измерение силы тяжести), магнитную разведку ( измерение магнитного поля), сейсморазведку ( измерение скорости распространения взрывных волн) и другие. Эти методы позволяют оценить строение района при выборе наиболее перспективных геологических структур. Геофизическими способами с различной ступенью приближения можно изучать земные толщи на глубинах до нескольких десятков километров.
Пример данных измерений на S3 - 3 постоянного электрического поля и спектральных мощностей ( 6 л / л 2 и г. Кроме этих основных измерений, были выполнены ( очевидно, с меньшей точностью) измерения магнитного поля, позволившие грубо оценить плотность продольных токов.
Связь между t / x и В позволяет использовать эффект Холла в образце с известными параметрами для измерения магнитного поля.
Некоторые типы конструкций магнитомодуляционных датчиков. Датчики ( измерители) магнитного поля ( называемые также магнитомодуляционными зондами, феррозондами и др.) широко применяются для измерения магнитного поля Земли, геомагнитной разведки полезных ископаемых, в дистанционных магнитных компасах, метал-лоискателях, датчиках перемещения и положения тел в пространстве и др. Принцип действия датчиков подобен принципу действия магнитных усилителей, в которых роль обмотки управления, создающей управляющее магнитное поле, выполняет внешнее измеряемое поле.
Окончательная регулировка полюсных наконечников осуществляется при помощи сигнала магнитного ядерного резонанса, который в действительности является наиболее чувствительным методом для измерения магнитного поля и проверки его однородности. Отсутствие необходимой однородности лоля приводит к расширению спектральных пиков и потере разрешающей способности. Постоянный магнит обладает тем преимуществом, что не требует стабилизированных источников питания.
Весьма точный ( 1: 40 000) метод измерения Н основан на явлении ядерного магнитного резонанса, что позволяет свести измерение магнитного поля к измерению частоты, одной из наиболее точно измеряемых физических величин. Так как зависимость резонансной угловой частоты от поля выражается через атомные постоянные, то метод не требует градуировки. Современная стандартная техника измерения ядерного магнитного резонанса позволяет измерять магнитные поля в пределах от 200 до 20 000 эрст. В последнее время для измерения слабых магнитных полей, порядка земного поля, используется протонный магнитный резонанс. Оба метода требуют сложного оборудования и не могут быть широко использованы в обычных технических измерениях.
В разнообразных схемах ручной или автоматической регулировки МЭР для определения величины нагрузки на регулируемый анод или группу анодов в большинстве случаев используются электрические параметры - измерение магнитного поля проводника, перепад напряжения на сопротивлении определенного участка проводника или аналогичные показатели.
Приборы с ферромодуляционными преобразователями обладают высокой чувствительностью, высокой точностью измерения, позволяют вести непрерывные измерения, что обеспечило им широкое распространение, в частности, для измерения магнитного поля Земли.

Имеются сведения о возможности использования для упомянутой цели при электрометрических обследованиях соответствующих методов и приборов, как например: метода градиента потенциала постоянного тока; метода бесконтактных определений тока в трубопроводе на основе измерения магнитного поля; метода измерения напряженности собственного поля трубопровода, отражающего состояние металла трубы; метода контроля состояния трубопроводов с помощью электромагнитных волн. Однако и эти дополнительные методы поиска опасных дефектов металла подземных трубопроводов надежного нахождения таких дефектов не гарантируют.
Электрическая схема дефектоскопа типа БИЭК-59. Для неразрушающего контроля качества термической обработки и правильности проведения низкотемпературного отпуска более крупных колец ( диаметром до 500 - 600 мм), а также для контроля крупногабаритных шариков и роликов применяют приборы, основной частью которых является электромагнит с разветвленной магнитной цепью, в центре которого помещен феррозон-довый датчик для измерения магнитного поля. Таким является прибор типа КТР-3, работающий от сети переменного тока, с напряжением 220 в.
Приборы с ферромодуляционными преобразователями отличаются высокой чувствительностью ( порог чувствительности составляет доли нанотесла), сравнительно высокой точностью ( погрешность измерения в зависимости от значения измеряемой индукции может быть от 0 02 до 1 %), позволяют вести непрерывные измерения, что обеспечило им широкое распространение, в частности для измерения магнитного поля Земли.
Расчетные профили прокладываются инструментально строго вкрест простирания выявленных магнитных аномалий при основной съемке. Измерения магнитного поля проводятся на расчетных профилях с высокой точностью и детальностью, что позволяет изучать во всех деталях магнитовозмущающие объекты.
Основное преимущество автомобильной съемки перед пешеходной заключается в высокой производительности и более низкой стоимости работ. Измерения магнитного поля производятся в движении, автоматически, в условиях влияния несущей платформы ( прицепа) и автомобиля, с постоянным интервалом между точками наблюдений. Решаемые геологические задачи, условия применения, выбор участков работ, масштабов съемки аналогичны приведенным для пешеходной съемки. Автомагнитные измерения проводятся в площадном и профильном ( маршрутном) вариантах. Площадные съемки масштаба 1: 25000, 1: 10000, 1: 5000, 1: 2000 позволяют в кратчайшие сроки решать задачи геолого-структурного картирования больших площадей, участков детализации аэромагнитных и аэрогамма-спектрометрических аномалий. Съемка проводится как по заранее разбитой топографо-геодезической сети, так и по маршрутам, прокладываемым с помощью топопривязчика типа ТМГ-УАЗ-469 между инструментально проложенными магистралями.
Привязка наблюдений осуществляется способом засечек береговых ориентиров или по небесным светилам с применением радиогеодезических и радионавигационных средств, а также спутниковых навигационных систем. Измерения магнитного поля, определение координат, скорости и курса судна, а также глубин дна синхронизируются до 60 с при профильных региональных съемках и до 30 с при детальных площадных съемках. С этой целью магнитная и гидрографическая лаборатория соединяются звуковой сигнализацией.
Очевидно, что он совпадает с нормалью к плоскости, проходящей через ось исследуемой скважины. Поэтому измерения магнитного поля однозначно определяют пространственное положение плоскости, проходящей через точку измерения и ось исследуемой скважины. Измеряя магнитное поле в нескольких точках наклонно-направленной скважины, ствол которой не лежит в одной плоскости со стволом аварийной скважины, можно получить систему таких плоскостей и найти пространственное положение линии их пересечения. Эта линия совпадает со стволом аварийной скважины. Таким образом, по измерениям магнитного поля в наклонно-направленной скважине удается определять пространственное положение ствола исследуемой аварийной скважины. Для пересечения скважин в какой-либо точке их стволы в районе пересечения должны лежать в одной плоскости. Вектор напряженности магнитного поля линейного тока, текущего по стволу фонтанирующей скважины, всегда перпендикулярен к этой плоскости. Это свойство используют при проведении прямой стыковки противофонтанной скважины с аварийным стволом. С этой целью плоскость искривления противофонтанной скважины выбирают так, чтобы вектор аномального магнитного поля был перпендикулярен этой плоскости, при этом знак отклонения от перпендикулярности используют для выбора азимута и угла наклона противофонтанной скважины.
Детектирование ЭПР-поглощения при большой амплитуде модуляции магнитного поля. В принципе условие резонанса hvg Hr справедливо для любых частот. Для измерения магнитного поля земли, равного всего - - 0 5 Гс, геологи используют чувствительный магнитометр, основанный на эффекте ЭПР. Однако практически выбор частоты излучения ограничен рядом факторов.
Наиболее точен метод Кот-тона и Дю Пуа - метод магнитных весов [269, 400, 1726, 1866, 2014], в котором измеряется сила, возбуждаемая в проводнике известной длины, находящемся под током в магнитном поле. Остальные методы измерения магнитного поля непригодны для использования их в качестве масс-отметчиков в масс-спектрометре по многим причинам.
Тороидальная компенсационная катушка. Ток в катушке измеряется компенсатором постоянного тока. Если прибор предназначен для измерения магнитного поля в пространстве, не содержащем ферромагнитные массы, то компенсационную катушку выполняют в виде соленоида.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11