Устройство для защиты от возмущений природных и техногенных магнитных и электромагнитных полей

логический экран сформирован в форме веера из отдельных лучей, часть узла энергоинформационного обмена выполнена из материала, прозрачного в области ближнего ИК - диапазона и содержит полость для размещения медикаментов. (RU 0002741, 16.09.1996).
Известно также устройство для защиты от излучений, обеспечивающее защиту персонала, работающего в зоне действия электромагнитного излучения путем формирования локальной зоны компенсации или биологического экрана. Устройство содержит корпус из немагнитного материала, в частности, пластмассы, в котором с помощью компаунда закреплена серебряная пластина, на одной половине лицевой стороны которой закреплена с помощью компаунда спираль из пружинообразного проводника, а на другой через компаундное покрытие - два светодиода, разнополярные выходы которых соединены между собой и с концами спирали, образуя источник компенсирующего электромагнитного излучения. Соединительные проводники расположены с нижней стороны пластины, для чего в ней выполнены отверстия в местах соединения светодиодов и в точках расположения концов спирали. Спираль выполняет функции приемной антенны и излучателя и может быть выполнена не плоской, а объемной, например, конической, и узким концом обращена к поверхности металлической пластины, а диаметр и шаг спирали из пружинообразного проводника монотонно уменьшаются по мере приближения к центру спирали. Устройство позволяет принимать воздействующее энергетическое поле и преобразовать его негативную компоненту для последующего излучения с целью нейтрализации этой составляющей. Спираль из пружинообразного проводника, установленная над металлической пластиной, выполняет в устройстве функции приемника суммарного подающего электромагнитного потока и излучателя компенсирующего электромагнитного потока. Преобразование энергии негативной компоненты основного подающего потока в гармонизирующую компоненту поля выполняют установленные на пластине указанным образом светодиоды, на которых разряжается избыточная часть преобразующей энергии. (RU 2071366, 10.01.1997).
Известно устройство для защиты человека от воздействия искусственных электромагнитных излучений, содержащее генератор, подключенный к передающей антенне, и логический блок. Генератор является источником
электромагнитного поля с частотой колебания вилочковой железы, Интенсивность электромагнитного поля регулируется с помощью логического блока, который обрабатывает сигнал компаратора, сопоставляющего текущее значение напряжения между акупунктурными точками проекции вилочковой железы пациента с оптимальным значением. (RU 2138304, 27.09.1999).
Известно устройство защиты от энергетических воздействий радиотелефона, содержащее подложку из диэлектрического материала и аппликаторы в виде плоских геометрических фигур, размещенных на одной из сторон подложки, а также корпус и постоянный магнит, N полюсом установленный на другой стороне подложки, выполненной в виде круга. Аппликаторы выполнены в виде правильных восьми- и шестилучевых звезд из магнитного или немагнитного материала соответственно и расположены послойно одна над другой, при этом звезды изолированы друг от друга, звезда из магнитного материала расположена над звездой из немагнитного материала, центры их совпадают, а размеры по мере удаления от подложки уменьшаются с постоянным шагом, количество звезд п выбирают из условия 4  п  12. Постоянный магнит выполнен с возможностью локализации силовых линий магнитного поля в сторону подложки, а его размеры соизмеримы с размерами подложки. Подложка установлена в корпусе, выполненном с возможностью размещения на радиотелефоне. Постоянный магнит может быть выполнен в виде электромагнита, сердечник которого выполнен чашеобразным, а обмотка размещена во внутренней полости сердечника или в виде набора пластинчатых постоянных магнитов. При этом шаг уменьшения размеров звезд подчинен закону золотого сечения(Ки 2167678, 27.05.2001).
Известно устройство для защиты от энергетических воздействий, содержащее плату, на одной стороне которой расположены шесть металлических аппликаторов, а на другой стороне платы размещены введенные дополнительно шесть металлических аппликаторов в форме треугольника, квадрата, пятиугольника, шестиугольника, семиугольника и восьмиугольника, а также аппликатор в виде круга, площадь которого покрыта слоем крошки кремня с размером зерен не менее 0,5 мм. Причем аппликатор в виде круга размещен в центре платы, вокруг него размещены металлические аппликаторы, центры их расположены от центра платы на расстоянии не менее двух радиусов круга, а металлические аппликаторы на одной стороне платы
: ЛЗЗ/:
выполнены аналогично соответствующим металлическим аппликаторам на другой стороне платы и размещены на поверхности платы симметрично им. Металлические аппликаторы могут быть выполнены из п слоев металлов, по крайней мере один из которых является магнитным (RU 2163154, 20.02.2001).
Известно устройство для защиты от энергетических воздействий, содержащее плату с расположенными на одной ее стороне металлическими аппликаторами. Дополнительно введены металлические аппликаторы, размещенные на другой стороне платы, при этом металлические аппликаторы выполнены в виде многолучевых фигур, на одной стороне платы размещены шесть фигур, выполненных в виде различных звезд с числом лучей от 3 до 8, на другой стороне платы размещены четыре фигуры, одна из них размещена на 1/3 части платы и имеет восемь лучей, два луча ее проходят через ось симметрии платы, а остальные опираются на края платы, вторая и третья фигуры размещены на второй 1/3 части платы симметрично друг другу и имеют семь лучей, причем пять лучей второй и третьей фигур направлены друг к другу, четвертая фигура размещена на третьей 1/3 части платы и имеет три луча, один из них размещен на оси симметрии платы, а два других - в углах платы, причем направленные лучи соседних фигур не соприкасаются друг с другом (RU 2151619, 27.06.2000).
Известно устройство для защиты от электромагнитного излучения , содержащее экран прямоугольного сечения, выполненный из листового оптически прозрачного неорганического силикатного стекла в виде емкости с крышкой, внутри которой расположена полость, заполненная оптически прозрачным электролитом с возможностью поглощения электромагнитного излучения, причем крышка емкости установлена с возможностью перемещения для впуска электролита в полость емкости для регулирования удельной объемной проводимости электролита в пределах 0,01 - 10,0 См/см, при этом емкость установлена на твердой опоре (RU 2000120012, 20.01.2001).
Известно устройство для защиты человека от электромагнитных излучений в виде генератора нейтрализующего поля, содержащее спиральный проводник, выводы которого замкнуты, при этом генератор содержит кольцевой сердечник из магнетика с намотанными на нем тороидальной и цилиндрической обмотками, выводы которых независимо замкнуты через сопротивления. Тороидальная обмотка навита поверх цилиндрической, выводы хотя бы одной из обмоток замкнуты через активное сопротивление и через емкостное сопротивление, выводы тороидальной и/или цилиндрической обмоток имеют возможность подключения к выводам выхода внешнего генератора электрических колебаний. Устройство содержит дополнительно два или более короткозамкнутых витка, которые навиты на тороидальную образующую сердечника поверх тороидальной и цилиндрической обмоток, расположены на некотором расстоянии один от другого и соединены между собой длинными проводниками, один конец каждого из которых соединен с короткозамкнутым витком, а другой - с соответствующими концами других проводников, диаметр сердечника выполнен по размеру головного убора защищаемого человека, короткозамкнутые витки расположены по окружности сердечника равномерно, концы проводников, длина которых одинакова, соединены между собой с помощью проводящего кольца, диаметр которого меньше внутреннего диаметра сердечника (RU 2001128945, 20.02.2002).
Известно устройство защиты от энергетических воздействий, содержащее электромагнитный датчик, подключенный через переключатель ко входу аналого-цифрового преобразователя, первый регистр, выходы которого подключены к дешифратору, соединенного с индикатором, и тактовый генератор, формирователь магнитного поля, содержащий размещенные в непосредственной близости источник вращающегося магнитного поля и источник переменного магнитного поля, последовательно соединенные второй регистр, цифроаналоговый преобразователь и усилитель, выход которого через переключатель соединен с источником переменного магнитного поля, формирователь сигнала с частотой 8,4 Гц и распределитель, выходом подключенный к соответствующим входам источника вращающегося магнитного поля, а входом - к выходу формирователя. При этом выход генератора подключен к тактовым входам формирователя сигнала, цифроаналогового и аналого-цифрового преобразователей, информационные выходы последнего из которых соединены с входами первого регистра, выходами подключенного с соответствующими входами второго регистра, вход записи которого через переключатель подключен к выходу «Конец преобразования аналогоцифрового преобразователя, соединенного с входом «Запись первого регистра. Элементы устройства размещены на одной стороне диэлектрической платы, на другой стороне которой размещены генераторы форм в виде гео100 т f
метрических фигур из проводящего материала (RU 2163153, 20.02.2001). Это устройство является наиболее близким аналогом к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату.
Вышеуказанные устройства имеют следующие основные недостатки:
если устройство пассивное, то оно нейтрализует и постоянную составляющую магнитного поля Земли, которая необходима человеку;
если устройство активное, то его воздействие не адекватно возмущениям поля, а в некоторых случаях может быть даже вредно.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в обеспечении формирования защитного поля, равного по амплитуде и противоположного по вектору направленности возмущению поля, при этом постоянная составляющая магнитного поля Земли не экранируется и не компенсируется.
Сущность полезной модели заключается в достижении упомянутого технического результата в устройстве для защиты от возмущений природных и техногенных магнитных и электромагнитных полей, которое содержит блок компенсации, включающий преобразователь внешнего электромагнитного поля в электрический сигнал, формирователь компенсирующего сигнала и исполнительный механизм создания компенсирующего поля, при этом формирователь компенсирующего сигнала выполнен с возможностью воспроизведения колебаний внешнего магнитного поля и передачи их в противофазе на исполнительный механизм, который выполнен в виде располагаемых на /или в предметах одежды или на/или в предметах индивидуального пользования катушках индуктивности, соединенных с формирователем компенсирующего сигнала, при этом катушки расположены с возможностью организации трехнаправленного магнитного компенсирующего поля для формирования магнитного поля вдоль и поперек тела и головы.
В качестве предметов одежды могут быть использованы жилет и головной убор, а также одежда любого фасона от нижнего белья до верхней одежды, в том числе производственная одежда. Катушки индуктивности могут быть выполнены в виде колец и/или спиралей. Катушки на жилете расположены со стороны спины, боков и груди и по периметру. Катушки на головном уборе расположены со стороны лба, затылка и ушей и по периметру.
loo /33 з./Предметы одежды могут быть выполнены из немагнитного материала. Предметы одежды могут быть выполнены многослойными.
Катушки индуктивности могут быть расположены между слоями предметов одежды.
В качестве средств индивидуального пользования может быть использована мебель для спанья, при этом катушки расположены по периметру спального места поперек его вертикальной оси, на или в ложе и на или в боковых спинках.
В качестве средств индивидуального пользования могут быть использованы стулья или кресла, имеющие подлокотники, при этом катушки расположены в подлокотниках поперек вертикальной оси стула или кресла, на или в сидении и на или в спинке.
Формирователь компенсирующего сигнала и преобразователь внешнего электромагнитного поля в электрический сигнал могут быть расположены на пользователе.
Преобразователь внешнего магнитного поля в электрический сигнал может быть расположен на мебели для спанья, на стульях или креслах.
Преобразователь внешнего магнитного поля в электрический сигнал может быть расположен стационарно в помещении для пользователей и связан с размещенным на пользователях формирователях компенсирующего сигнала.
Катушки индуктивности могут быть выполнены отдельно от одежды и предметов мебели с возможностью их закрепления пользователем.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображено устройство для защиты от возмущений природных и техногенных магнитных и электромагнитных полей в виде жилета и головного убора, на фиг. 2 - то же в виде кровати, на фиг. 3 - то же в виде стула, на фиг. 4 схема преобразователя, на фиг. 5 - схема преобразователя при компенсации возмущений внешнего магнитного поля по одной из компонент поля.
.з/
тушки соединены с преобразователем внешнего магнитного поля в электрический сигнал. Жилет имеет застежку 2. Катушки на жилете расположены следующим образом: катушка 3 - на груди (аналогичная катушка может быть расположена и на спине), катушка 4 - сбоку (с другого бока расположена точно такая же катушка), катушка 5 - по периметру полочек и спины. Такое расположение катушек индуктивности обеспечивает трехнаправленное магнитное поле, которое изменяется в зависимости от внешнего возмущающего поля, отличного от естественного магнитного поля Земли. При этом катушки обеспечивают формирование защитного поля вдоль и поперек тела человека.
Второй деталью устройства в таком исполнении является головной убор 6, на котором (или в котором) катушки индуктивности расположены следующим образом: катушка 7 - спереди (такая же сзади), катушка 8 - сбоку (с другого бока - аналогичная катушка), катушка 9 - по периметру головного убора. При таком расположении катушек формируется трехнаправленное защитное магнитное поле вдоль и поперек головы, которое меняется в зависимости от внешнего возмущающего магнитного поля.
В случае выполнения жилета и головного убора из одного слоя ткани катушки расположены на поверхности ткани, при этом возможен вариант расположения катушек как на наружной стороне одежды, так и на внутренней. В случае выполнения предметов одежды из многослойной ткани (как минимум, два слоя) катушки могут быть расположены между слоями ткани, что повышает удобство пользования, с одной стороны, и защищает катушки от поломок, с другой стороны.
В случае использования в качестве средств индивидуального пользования мебели для спанья - кровати - катушки 10 расположены по периметру матраца 11 поперек вертикальной оси кровати (спального места), катушки 12 расположены на матраце (или в нем), а катушки 13 - на поверхности боковых спинок 14 и 15 или в их толще.
В качестве средств индивидуального пользования могут быть использованы стулья или кресла (фиг.З), имеющие подлокотники, при этом катушки 16 расположены в подлокотниках 17 поперек вертикальной оси стула или кресла, катушки 18 на или в сидении, катушки 19 на или в спинке 20.
8/AOl/
Расположение катушек в матраце кровати, в сидении стула или кресла, в спинках кровати, стула или кресла, в подлокотниках стула или креста удобнее, так как не требует средств защиты катушек от повреждения.
При таком расположении катушек формируется трехнаправленное защитное магнитное поле вдоль и поперек всего тела, которое меняется в зависимости от внешнего возмущающего магнитного поля.
Изменения магнитного поля формируются с помощью блока компенсации, который содержит преобразователь 21 внешнего электромагнитного поля в электрический сигнал (ПП), формирователь 22 компенсирующего сигнала (ФКС) и исполнительный механизм 23 создания компенсирующего поля (СКП) (фиг. 4).
Преобразователь 21 может быть выполнен на основе любого типа магниточувствительных элементов с необходимыми характеристиками. Выбор конкретного типа зависит от развития техники, на данный момент это могут быть феррозонды, магниторезисторы, магнитозонды и т.п. В представленном варианте исполнения преобразователь 21 содержит три феррозонда 24, 25, 26, которые размещены по трем направлениям и измеряют амплитуду трех компонентов вектора поля Z, X, Y соответственно.
Формирователь 22 - это амплитудно-частотный анализатор - вычислитель на процессоре 27, который реализует алгоритм определения возмущений внешнего поля и учитывает конкретное положение тела человека в момент вычисления через связь с процессором феррозондов 24, 25 и 26. В свою очередь, выход процессора 27 связан с преобразователем 21 и определяет режим его работы. Результатом работы формирователя 22 является сформированный компенсирующий сигнал для исполнительного механизма 23 создания компенсирующего поля, который подается на входящие в него и связанные с процессором 27 катушки 30, 31, 32, формирующие поле, равное по величине и противоположное по направлению внешнему возмущающему полю, поступающему на феррозонды 24, 25 и 26. Кроме того, процессор выполнен с возможностью сигнализации через связанный с ним сигнализатор 29 опасности об опасной величине возмущающего поля. Сигнализатор 29 может быть выполнен звуковым или световым. Преобразователь 21 может иметь средства отключения каждого из феррозондов для компенсации магнитного поля только по выбранным направлениям.
Конструктивно преобразователь может быть реализован в следующих вариантах:
1.Автономная система для расположения на пользователе. В этом случае ПП, ФКС, и СКП располагают на человеке, а СКП представляет собой описанные ранее жилет 1 и головной убор - шапочку 6.
2.Система для расположения в мебели. В этом случае ПП и СКП располагают в мебели, как это показано на фиг. 2 и 3.
3.Для более точного определения возмущений внешнего поля ПП располагают стационарно в помещении и по каналу связи (радио или инфракрасному) передает информацию нескольким пользователям, которые имеют на себе приемники информации от ПП, а также ФКС и СКП индивидуально.
4.В наиболее простом виде ПП может быть выполнено только по Z компоненте поля. При этом все устройство располагают на человеке, ФКС значительно упрощается и представляет собой простейший аналоговый канал (фиг. 5).
Для случая компенсации внешнего магнитного поля по одной из компонент изменения магнитного поля формируются с помощью преобразователя, который содержит магниточувствительный прибор (МЧП) 32, усилитель сигнала 33, схему возбуждения 34, регулируемый компенсатор 35 постоянного поля Земли, дискриминаторы-усилители 36 и 37, пороговые устройства (+) 38 и (-) 39, генератор компенсирующего поля 40, пороговые устройства опасности (+) 41 и (-) 42, преобразователь напряжений 43, источник питания (батарея) 44 и устройства компенсации 45, индикаторы опасности 46 и 47.
МЧП 32 связан со схемой возбуждения 34, с регулируемым компенсатором 35 постоянной (невозмущенной) составляющей магнитного поля Земли, а также с усилителем сигнала 33. Компенсатор 35 постоянного поля Земли также связан с усилителем 33, который связан с дискриминаторамиусилителями 36 и 37. Дискриминатор-усилитель 36 связан с пороговым устройством вариаций 38, пороговым устройством опасности 41 и генератором компенсирующего поля 40. Дискриминатор-усилитель 37 связан с пороговым устройством вариаций 39, пороговым устройством опасности 42 и генератором компенсирующего поля 40. Генератор компенсирующего поля 40 связан
Ш)вЪ
с устройством компенсации 45. Батарея 44 связана с преобразователем питающих напряжений 43, который в свою очередь связан с энергопотребляющими элементами схемы. Пороговые устройства опасности 41 и 42 связаны с индикаторами опасности 46 и 47, например лампочки или звуковые индикаторы.
В качестве катушек индуктивности могут быть использованы кольца и спирали, например, плоские спирали типа спиралей Архимеда. («Средства измерений параметров магнитного поля, Ю.В. Афанасьев, Н.В.Студенцов и др., изд. Ленинград, «Энергия, Лен. отделение, 1979 г.). В качестве преобразователя магнитного поля в электрический сигнал могут быть использованы феррозонды, магниторезисторы, магнитодиоды и т.п.
Датчики положения 28 необходимы только в случае, когда реализуется вариант устройства с компенсацией по одной компоненте. В простейшем случае это может быть датчик вертикали.
Устройство для защиты от возмущений природных и техногенных магнитных и электромагнитных полей в этом случае работает следующим образом (на примере компенсации по одной компоненте)
Переменный сигнал с МЧП 32 поступает на усилитель 33, где усиливается и подается на дискриминаторы-усилители 36 и 37, на которые также поступают регулируемые пороговые напряжения, соответствующие безопасному уровню поля, с пороговых устройств 38 и 39 соответственно. На дискриминаторах-усилителях происходит сравнение переменного сигнала, поступающего с усилителя 33, с напряжениями, поступающими с пороговых устройств 38 и 39, выделение надпороговых сигналов, пропорциональных положительным и отрицательным возмущениям поля, и их усиления. Далее сигнал с дискриминаторов-усилителей 36 и 37 поступает на генератор 40 компенсирующего поля, в котором происходит формирование противофазного возмущениям сигнала, его усиление и выдача на устройства компенсации 45 для формирования защитного поля, компенсирующего опасные возмущения. Одновременно сигналы с дискриминаторов-усилителей 36 и 37 поступают на регулируемые пороговые устройства 41 и 42 соответственно для выработки сигнала о превышении порога опасности и подачи его на индикаторные устройства 46 и 47 «Опасно. Для питания элементов схемы ис д/ззз/
пользуется преобразователь напряжений 43, который формирует необходимые питающие напряжения из напряжения источника питания (батареи) 44.
Для компенсации по трем компонентам устройство работает аналогичным образом, но для каждого направления компенсации имеется своя схема компенсации и свои исполнительные механизмы.
Устройство было использовано при работе с электронновычислительной техникой, а также при длительном нахождении на открытом воздухе. Применение устройства показало его эффективность в виде снижения утомляемости, повышения внимательности, улучшения самочувствия (особенно в дни повышенной солнечной активности), снижения метеозависимости.
inn nL{Ji (7-    12 (