SU402838A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области магнитных из.мерений и может быть использовано дл  измерени  магнитной восприимчивости в геофизических цел х, при иссследовани х физических свойств веществ и в горпорудной промышленности.

Известны устройства дл  измерени  магнитной восприи.мчпвости с использоваппем резонансных контуров, где о требуемой величине суд т по изменению частоты, фазы или амплитуды . При этом при изменении какого-либо одного параметра мен ютс  также и остальные . В фазовых устройствах при одних и тех же приращени х реактивного сопротивлени  катушки-датчика приращени  фазы и амплитуды будут различными в зависимости от величины расстройки контура.

Дл  устранени  вли ни  изменени  амплитуды на контуре на результаты измерений обычно примен ют амплитудные ограничители . В этом случае выходное напр жение фазового детектора будет  вл тьс  функцией только фазы. Магнитна  восприимчивость иссследуемого вещества пропорциональна относительному изменению реактивного сопротивлени  катушки-датчика, т. е. расстройке контура. В св зи с изменением коэффициента передачи по фазе в зависимости от величины расстройки между (показани ми фазового детектора и магнитной восприимчивостью будет

2

существовать тинейна  зависимость только в ограниченном диапазоне расстроек.

В известных устройствах дл  измерени  магнитной восприимчивости по пзменению фазы на колебательном контуре дл  -поддержани  посто нства напр жени  на выходе фазового детектора примен ют амплитудные ограничители , которые усложн ют аппаратуру, искажают форму входного сигнала.

Дл  упрощенп  конструкции и расщирени  линейного диапазона измерений предлагаемое устройство снабжено амплитудным делителем, вход которого соединен с выходом измерительного контура, а выход подключен ко второму входу фазового детектора, в результате чего на фазовый детектор подаетс  напр жение с колебательного контура без ограннчени  по амплитуде, которое измен етс  как по амплитуде , так и по фазе.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства, где / - задающий генератор , 2 - измерительный -контур, 3 - амплитудный делитель, 4 - фазовращатель, 5 - фазовый детектор; 6 - индикатор.

Задающий генератор собран на кварце и генерирует высокостабильные колебани  заданной частоты, которые подаютс  на фазо (вый детектор, причем «а. один мз входов фазового детектора сигнал подаетс  через фазовращатель , а на второй - через измерительный контур и амплитудный делитель. Катушка индуктивности измерительного контура представл ет собой датчик, в который помещаетс  исследуемое вещество.При внесении в катущку-датчик исследуемого вещества измен ютс  фаза и амллитуда колебаний контура . Амплит)дный делитель служит дл  изменени  коэффициента передачи по амплитуде , чтобы изменением коэффициента передачи по амилитуде полностью скомпенсировать изменение коэффициента передачи по фазе с целью получени  линейной зависимости выходного напр лсени  фазового детектора в функции расстройки контура. Фазовращатель служит дл  дополнительного сдвига по фазе опорного напр жени  дл  того, чтобы при отсутствии исследуемого вещества в измерительной катушке сигнал на выходе фазового детектора был равен нулю. Фазовый детектор с измерительным .прибором служит дл  измерени  сдвига фаз между опориым напр жением , поступающим с задающего генератора через фазовращатель, и напр жением, поступающим с измерительного контура. Собственна  частота резонансного контура выбрана выше частоты задающего генератора в диапазоне расстроек О /С ,6.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии сигнал с задающего генератора поступает на один из входов фазового детектора через фазовращатель, а на другой - через измерительный контур и а-мплитудный делитель, .цричем начальный угол сдвига фаз при помощи фазовращател  выбран таким образом, чтобы сигнал на выходе фазового детектора был равен 0.

При помещении в измерительную катушку исследуемого вещества происходит изменение фазы п амплитуды напр жени  на колебательном контуре. Это изменение регистрируетс  фазовым детектором, причем сигнал на выходе устройства будет пр мо пропорционален магнитной восприимчивости.

На фиг. 2 показано изменение относительных коэффициентов передачи в диапазоне расстроек от ,6 до К. .0 т. е. когда собственна  частота резонансного контура выше частоты питающего напр жени .

В этом диапазоне относительный коэффициент передачи по напр жению уменьщаетс , а по фазе-увеличиваетс , причем эти зависимости можно приближенно аппроксимировать пр мыми лини ми. При одинаковом наклоне этих линий и начальной расстройке контура О ,6 увеличение от|нооительного коэффициента передачи по фазе будет полностью скомпенснровано уменьшением

относительного коэффициента передачи по амплитуде, и результирующее изменение коэффициента передачи фазового детектора будет равно О, т. е. в заданном диапазоне расстроек (/С -0,6-i-0) коэффициент передачи

фазового детектора по расстройке контура будет оставатьс  посто нным, и выходное напр жение фазового детектора будет  вл тьс  линейной функцией расстройки контура, котора  пр мо пропорцнональна магнитной восприимчивости.

Таким образом, соответственно подобранный делитель, ие измен   фазы колебаний, ослабл ет относительный коэффициент передачи по напр жению в число раз.

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  магнитной восприимчивости , содержащее задающий генератор , стабилизированный кварцем, измерительный ;KOiHTyip, фазовращатель, фазовый детектор и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и расширени  линейного диапазона измерений, оно снаблсено амллитудиым делителем, вход которого соединен с выходом измерительного контура, а выход подключен ко второму входу фазового детектора.

5