Введение к работе
Актуальность.Токонестяие системы /ТС/ а виде катушек с витками провода широко распространенн в практике магнитных измерений. Они является основой эталонов, мзр а индукционных измерительных преобразователей магнитно! индукции /МИ/,магнитного потока /МП/.магнитного даоїента /ММ/.градиента кагнитной индукции /ТМИ/.напряженности магнитного поля.Прогресс измерительной техника ставит новые задачи по оптимальному синтезу обмоток ТС для решения проблем точных измерений магнитных величин.помехозащищенности и электромагнитной совместимости аппаратуры.измерения компонент тензоров градиента поля и мультипольних моментов источника пол.-: и т.д. л требует дальнейшей разработки методов синтеза.Особое значение имеет задача оптимального построения прецизионных кварцевых соленоидов, от которых зависит точность воспроизведения единиц МИ.МП я ММ государственными первичными эталонами /ГПЭ/.точность измерения фундаментальной (физической константы - гиромагнитного отношения про—
тона /,| / и решение других актуальных метрологических проблем.Так.
р недостаточная однородность поля эталонной ТС обусловила отсутствие
запаса точности ГПЭ единица КИ /ТЭТ 41-73/ по отношении к наиболее
точным рабочим тесламетрам; исходные средства измерений ММ /197о/
не обеспечивали необходимые точность и диапазон воспроизведен:т
из-за отсутствия прецизионных соленоидов с дипольним характером
поля: конфигурация ТС ГПЭ единицы МП /ТЭТ 12-6Э/ препятствовала
осуществлениз взаимосвязи между единицами МИ.МП и ММ.В связи с
этим в 70-80 гг стала актуальной проблема создания прецизионных
ТС нового типа для ГПЭ единиц Ш.ЫЦ. и КМ, а также для уточнения
Г и резения новых метрологических задач.таких как воспроизведе-"Р
ние единицы ГМИ,разработка квантовой меры постоянного тока и воспроизведение аылера на основе кагниторезонансннх явлений.
Цель работы.Согдание оптимизированных 1С для Зїалонов и иер дагнктннх велияин. обеспечявадаюс повышенна их точности.
Нагшал штана.,
1.Предложен метод расчета коэффициентов разложения магнитного потенциала аксиально-симметричной ТС,основанный на выведенных соотношениях связи между ними,позволяющий разрабатывать новые ТС wp швея ягельно к различию* изиерительннм задачам.
2.На основе предложенное метода разработан ряд ТС нового типа, в той числе: четырехсекционный соленоид с однородный полем для воспроизведения единица Ш а измерения'') : двухзонный соле-ноид для дифференциального преобразователя силы постоянного тока в частоту магнитного резонанса; четырехсекционный соленоид с линейным полек для воспроизведения единиш ГМЛ; безыоментно-аста-Тй-шсхая ТС для раоочзго эталона единиш МП; однородно-безмомен-тные систеш контуров и соленоидов для экранированных мер МИ и поыехозапвшенных измерительных преобразователей Ш; комплекс ТС ГБЭ едяниц ЫИ.ИП к их отношения ГЭТ 12-91.
3.Теоретически исследованы источники погренностей эталонных ТС.предназначенных для воспроизведения единиц МИ.Ш.Ш.определе-нкя С и воспроизведения ампера на основе магниторезокансных
явлений, что позволило выявить ракэе не учитываемые И^ектн и
обеспечить расчет с игтодлческой погрешюстьи не более 1.10 .
Практическая пекность.На основании проведенных исследований:
предложен изтод расчета,позволягаий создавать новые ТС;
создан ряж ТС нового типа.в том числе полокнтше в основу
ч- Тфеї ГОЭ /ГЭТ 104-76.ГЭТ 41-80.ГЭТ 104-84.ГЗТ 12-91А Экономически* Э1т4«кт от внедрения только эталона ГЭТ 12-81 составляет 2.3 млн. руб. в год /в ценах 1990г.:доля разработок автора 15?/;
- дан анализ источников погрессостей ТС всех ГШ единил магни
тных велжчнн. 8 существенной части определивший метрологические
характеристики эталонов и тем самым уровень метрологического обеспечения средств измерений магнитных величав в стране;
разрабо;анн и внедрены исходные средства измерений градиента магнитной индукаиа с ТС в качестве основи, положившие начато метрологическому обеспечении а этой области измерений;
получены результаты а положения, воаедгие в государственные стандатзты и пормативно-технические документы МИ 191-79.Г0СТ 8.030 -85. РД 50-486-84. ГОСТ 8.030-91.
АдЕй2адяя».0сновнь!е результаты работы обсуждались на Всесовзных научно-технических конференциях "Проблемы магнитных измерений я магнитноазиерятельной аппаратуры"/1972,1983/."Методы и средства измерений параметров магнитного поля"/1975,1980,1985/."Геофизическое приборостроение и кетролоіяческое обеспечение геофизических работ"/1982/,Всесовзных совещаниях "Квантовая метрология и фукда-ментальные физические константы"/1982.1985.1988/ и международном Консультативном комитете по электричеству /1988/.
Вклад автора.Автоот принадлегат разработка метода расчета коэффициентов разложения магнитного потенциала и исследование погре-шностей эталонных ТС. ТС нового типа разработаны частично в соавторстве, при этом теоретические исследования принадлежат автору. а экспериментальные исследован/л проведены совместно.
Іітбликаїїнк. Содержание работы отразено в 30 научных публик-ли-ях. в числе которых 1 книга, 20 научных статей и докладов. 5 авторских свидетельств на изобретения и 4 государственных нормативно-технических документа.
1.Новый метод расчета коэЗфипиентов разложения магнитного потенциала аксиально-симметричных токонесущих систем.
2.Разработанные токон сущие системы нового типа для магнитных измерений.
3.Результати теоретических исследования погрешностей прецизионных токонесущих систем.использованные при создании государственных первичных вталснов единиц магнитных величин,а также в экспериментах по измерению гиромагнитного отношения протона и по воспроизведению ампера на основе магниторезонансных явлений.