148047. lajstromszámú szabadalom • Műszer gyenge mágneses mezők függőleges komponenseinek mérésére
2 148.047 a 4. ábra a felfüggesztett szonda örvétiyáramokkal való csillapításának vázlatos képe. A mágneses szonda az irodalomból közismert és sokszor leírt elven alapul, amely szerint második harmonikus lengések keletkeznek egy rezgéskeltőből, váltakozóan mágnesezett két nagypermeabilitású magból álló mágneses körben, ahol a magokat még egy egyirányú mágneses mező is telíti. Ennek az elvnek egy leírása található például az ATM (Archiv für technisches Messen) folyóirat 1952. augusztus-i 199. számában (V-392-1). A találmány szerinti mágneses szonda fenti elven alapul. (1. ábra.) Két nagypermeabilitású 1 magja van. Ezeket a 1 magokat a 2 tekercsek veszik körül. A 2 mágnesező tekercsek elektromosan sorba, míg mágnesesen ellentétes irányban vannak kötve. Az 1 magokat 2 tekercseken átfolyt) és 3 rezgésgerjesztőből nyert váltakozó szinusz lefolyású árammal mágnesezzük. Az 1 magokat ugyanakkor a mérés alatt álló egyirányú mágneses mező telíti, aminek: következtében a szinusz le folyású mágnesezés torzítása jön létre. Ennek folytán a két 1 magot közösen körülvevő 4 tekercsben olyan feszültség keletkezik, amely nagymennyiségben második harmonikust tartalmaz. Ez a feszültségérték tág határok között arányos a mérés alatt álló egyirányú mágneses mezővel, azaz annál: intenzitásával. Ezt a feszültséget 5 szelektíverősítőbe vezetjük, ahonnan egyenirányítás, illetve diszkriminálás után 6 mutatós mérőeszközbe jut. A 6 mérőeszköz skáláján a mutató közvetlenül a mérés alatt álló mágnesmező intenzitást mutatja. A mérőeszköz skáláját olyan egységekre hitelesíthetjük, amelyek a mérés céljainak legjobban megfelelnek (pl. oerstedekre). Az egész szondarendszer a 7 kompenzáló tekercsen belül helyezkedik el, amelyben az i villamos áram különleges 8 kompenzátorral (pl. Wolf-kompenzátorral) szabályozható kompenzáló mezőt gerjeszt. Az egész szonda 9 házban zártan van elhelyezve. A 9 házon 10 gyűrű van (lásd a 2. ábrát), amelyen egyrészt a szonda 11 áramhozzávezetői, másrészt a 12 belső kardángyűrű csapjai vannak megerősítve. Ez a 12 gyűrű csapjaival már közvetlenül a külső 13 házban van ágyazva. A 13 ház légmentesen van tömítve és nagyobb részében folyadékkal van megtöltve felső részén pedig a nyílással ellátott 15 kúpos választófallal elválasztott részében légpárna van, a folyadék tágulása által okozott belső nyomások kiegyenlítésére. Ez a megoldás kellő mértékben biztosítja a felfüggesztett szonda csillapítását. A kis irányítóerejű, tekercsalakra kiképzett 11 hozzávezetések ugyancsak tömítetten vannak kivezetve. A szonda mechanikai szempontokból úgy van méretezve, hogy lengési ideje lehetőleg rövidre legyen beszabályozható. A 6 mérőeszköz mutatórendszerének lengésideje viszont olyan nagy, hogy a mérőeszköz mutatója az aránylag gyors mezőváltozásokat, amelyek a szonda vasmagjaiban bekövetkeznek, például a szondának a függőleges helyzetéből való kilengése következtében, nem érzékeli, sőt ahhoz is elegendő hosszú, hogy a váltakozva bekövetkező változó gyorsulásoknál, amelyek például járás közben történő méréseknél következnek be, a mutató nem mozdul el. Minthogy a mégneses szonda lényeges célja gyenge mágneses mezők mérése, érdekünkben áll, hogy — amennyiben a mérendő mező aránylag nagyerejű, annak lényeges részét kompenzáljuk. Ez esetben a szonda csak • a maradék mezőt fogja mérni. Ez a kompenzálás egy mágneses mező segítségével történik, amelyet egy szolenoid tekercscsel valósítunk meg. A 7 kompenzáló tekercsen átfolyó áramtól függően tehát abban a helyzetben vagyunk, hogy tetszőleges, ill. ismert erősségű kompenzáló mezőt állítsunk elő. A 8 kompenzátor (3. ábra) szerkezeti megoldása különleges, tekintettel azokra a mérés pontosságát biztosító rendkívüli stabilitási követelményekre, amelyeket hordozható műszernél kell kielégítenie amellett, hogy táplálása például égy akkumulátor telepről, tehát a telep kisülése folyamán változó-(cspkkenő) feszültségű • áramforrásról történik. A kompenzátornak azonkívül természetesen lehetővé kell tennie a kompenzáló mező nagyságának pontos beállítását is, ami azt jelenti, hogy a beállításnak fokozatmentesnek és fokozatosnak is kell lennie. A fokozat nélküli (finom) beállítást 16 csúszkával végezzük, amely a 17 csúszóvezeték mentén mozog, a fokozatos átkapcsolást pedig P2 átkapcsolóval. A 8 kompenzátor ellenállásainak elrendezésével és értékeinek megválasztásával biztosítjuk, hogy a V voltmérőn mért bizonyos meghatározott feszültség mellett P2 átkapcsoló állásától függetlenül konstans I áramot kapunk. A P2 átkapcsolóval, illetőleg a 17 csúszóellenállás 16 csúszóérintkezőjével a 7 kompenzáló tekercs mezejének különböző intenzitásokra való beállítását érjük el azáltal, hogy változtatásukkal a 7 tekercsben folyó i áram erősségét változtatjuk. Ugyanakkor a kompenzátor I és II pontjai között levő eredő ellenállás nem változik, illetőleg csak oly csekély mértékben változik meg, ami mellett az I összáram a mérés szempontjából állandónak tekinthető. Ezt azáltal érjük el, hogy a 7 kompenzációs tekercs ellenállását és az átkapcsoló különböző állásai mellett vele párhuzamosan csatlakozó ellenállásokat egy második, az áramkör 1,1 Ohm-os ellenállásával a Po átkapcsoló révén paralel kapcsolódó ellenállás sor egészíti ki úgy, hogy az eredő elenállás állandó marad. A 16 csúszókontaktus állása az összellenállást a műszer pontossága szempontjából gyakorlatilag elhanyagolható mértékben változtatja, tekintettel a 17 csúszóvezeték 1,5 ohmos ellenállásának a 7 tekercs 550 ohmos ellenállásához való viszonyára. Ezen csekély hiba kiküszöbölése a kampenzátort bonyolulttá tenné. Ezáltal adva van annak a lehetősége, hogy tetszőleges tápfeszültséget szolgáltató B akkumulátor telepet használjunk, mert a helyes áramerősség beállítása R szabályozó ellenállással végezhető anélkül, hogy ez a pontosságot változtatná. A helyes beállítás ekkor például egy V Deprezrendszerű feszültségmérőként kötött voltmérővel ellenőrizhető. Az R; és Rp ellenállások kisebb változtatások kiegyenlítését teszik lehetővé, amilyenek például hosszabb üzemidő után lépnek föl. Ezen szabályozható ellenállások közül Rp a voltmérő előtétellenállása, míg R; az I áramnak meghatározott nagyságra való beállítására, illetőleg utánaállítására szolgál.
