ИЗМЕРИТЕЛЬ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ

Полезная модель относится к средствам измерений магнитной восприимчивости стандартных образцов в лабораторных условиях.
Известен прибор каротажа магнитной восприимчивости (патент РФ на полезную модель №85684, G01V 13/00, 11.01.2009, опубл. 10.08.2009), содержащий блок питания, генератор, усилитель переменного сигнала, синхронный детектор, усилитель постоянного тока, электронный коммутатор и резисторный делитель, снабженный формирующими стандарт-сигналы резисторами, а также индукционный зонд, включающий генераторную катушку, компенсационную катушку и приемную катушку, причем генераторная катушка индукционного зонда подключена к генератору, компенсационная катушка индукционного зонда подключена к резисторному делителю, а приемная катушка индукционного зонда подключена к входу усилителя переменного сигнала и переключателю.
Недостатком прибора каротажа магнитной восприимчивости является то, что он не позволяет оценить нестабильность магнитного момента генераторной катушки при перемещении зонда в среду со значительной магнитной восприимчивостью.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является прибор магнитного каротажа лабораторный (патент РФ на полезную модель №112776, приоритет от 11.08.2011), содержащий блок питания, генератор, усилитель переменного сигнала, синхронный детектор, усилитель постоянного тока, электронный коммутатор и резисторный делитель, а также индукционный зонд, причем электронный коммутатор содержит дополнительное коммутирующее устройство, а усилитель переменного сигнала снабжен устройством выбора поддиапазона усиления, соединенным с дополнительным коммутирующим устройством.
Недостатком прибора магнитного каротажа лабораторного является то, что он также не позволяет оценить нестабильность магнитного момента генераторной катушки при перемещении зонда в среду со значительной магнитной восприимчивостью. Учитывая, что вклад нестабильности магнитного момента в основную погрешность измерения является преобладающим, достоверная оценка погрешности измерений также невозможна.
В предлагаемом измерителе магнитной восприимчивости новыми признаками в сравнении с прототипом является то, что электронный коммутатор дополнен еще одним коммутирующим устройством, управляющим дополнительным переключателем, подключающим на вход усилителя часть сигнала компенсационной катушки вместо сигнала приемной катушки.
Такая конструкция представляет собой удобный в использовании прибор, позволяющий оценить в лабораторных условиях нестабильность магнитного момента генераторной катушки при перемещении зонда в среду с магнитной восприимчивостью, соответствующей верхней границе диапазона измерений, и при необходимости отрегулировать режим работы генератора с целью снижения нестабильности до минимально возможной.
На фиг. 1 представлена структурная схема прибора магнитного каротажа лабораторного, где:
1 - блок питания;
2 - электронный коммутатор;
3 - генератор;
4 - усилитель переменного сигнала;
5 - синхронный детектор;
6 - усилитель постоянного тока;
7 - индукционный зонд;
R01…R5 - резисторный делитель;
S1…S6 - переключатели режимов измерения.
Измеритель магнитной восприимчивости состоит из блока питания 1, электронного коммутатора 2, генератора 3, усилителя переменного сигнала 4, синхронного детектора 5, усилителя постоянного тока 6, индукционного зонда 7, резисторного делителя R01…R5 и переключателей S1…S5. Электронный коммутатор 2 снабжен дополнительным коммутирующим устройством (на чертеже не показано), которое управляет дополнительным переключателем S6, подключающим на вход усилителя часть сигнала компенсационной катушки, снимаемую с резистора R01 резисторного делителя, вместо сигнала приемной катушки.
Электронный коммутатор 2 управляется программой регистрации, установленной в персональном компьютере, соединенном линией связи с прибором магнитного каротажа лабораторным через каротажный цифровой регистратор «Вулкан V3», и с ее помощью обеспечивает выбор необходимого режима и поддиапазона измерений.
Пример конкретной реализации.
В данном примере конкретной реализации приведена работа в статике измерителя магнитной восприимчивости.
Для выбора режима измерений («магнитная восприимчивость - стабильность») в электронном коммутаторе 2 прибора установлено дополнительное коммутирующее устройство, управляемое программой регистрации, установленной на персональном компьютере, соединенном линией связи через каротажный цифровой регистратор «Вулкан V3» с измерителем магнитной восприимчивости.
Последовательность действий при использовании измерителя:
Располагают измеритель на расстоянии 0,5 м от стандартного образца, магнитная восприимчивость которого наиболее близка к верхней границе диапазона измерений измерителя, при этом измеритель и стандартный образец необходимо расположить на горизонтальной немагнитной и непроводящей раме.
Выполняют внешние подключения измерителя, при этом его выходной сигнал подают на вход мультиметра Fluke 8846А. Через 15-20 мин после подачи на измеритель напряжения питания и напряжения на генератор включают II поддиапазон измерений и приступают к выполнению измерений с целью определения нестабильности магнитного момента.
0
1
Вначале измеряют мультиметром выходной сигнал, соответствующий нулевой магнитной восприимчивости U. Затем помещают измеритель в трубу-скважину стандартного образца таким образом, чтобы центр зонда измерителя совпадал с центром стандартного образца, и выполняют измерение выходного сигнала U. Величину относительной погрешности δ за нестабильность магнитного момента оценивают по формуле
1
0
0
Δ=(U-U)/100U, %.
Предлагаемый в качестве полезной модели измеритель магнитной восприимчивости удобен в использовании и позволяет получать достоверные оценки погрешности измерений и их минимизацию.