автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.05, диссертация на тему:Разработка и исследование транспортируемой и стационарных образцовых установок для модульных дифференциальных и трехкомпонентных тесламетров слабого постоянного магнитного поля

РГ6 од ? ? МАЙ йио

На правах рукописи

РЯБКОВ Виктор Алексеевич

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСПОРТИРУЕМОЙ И СТАЦИОНАРНЫХ ОБРАЗЦОВЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ МОДУЛЬНЫХ, ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ И ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ \ ТЕСЛАМЕТРОВ СЛАБОГО ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Специальность 05.11.05 - Приборы и методы измерения

электрических и магнитных величин

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена в Государственном научно-производственном предприятии "Геологоразведка". Научные руководители: доктор технических наук, с.н.с.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, с.н.с.

Ведущая организация: АО "НИИ Электромера"

Защита состоится "/^/"июня 1996 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К 041.03.01 при ГП "ВНИИМ им.Д.И.Менделеева" Адрес: 198005. г.Санкт-Петербург, Московский пр.19,ВНИИМ. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИМ имени Д.И.Менделеева.

Автореферат разослан "ч£?" мая 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат тех-

В.Я.Шифрин,

кандидат технических наук,

с.н.с. Т.И.Чхиквадзе

академик метрологической академии, С.А.Кравченко,

кандидат технических наук, доцент С.А.Спектор

нических наук, с.н.с. Г.П.Телитче

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Из средств Намерений магнитных величин наибольшее число составляют приборы для измерения магнитной индукции. Это вызвано тем. что все виды измерений параметров магнитного поля и источников магнитного поля связаны с измерением магнитной индукции. Измерение магнитной индукции магнитного поля играет существенную роль при решении целого ряда народнохозяйственных задач, таких как:

- расширение сырьевой базы страны;

- повышение качества продукции электротехнической, радиотехнической,приборостроительной и другах отраслей народного хозяйства;

- повышение точности геомагнитной навигации летательных аппаратов и определение параметров полей рассеяния технических объектов специального назначения;

- развитие космических,биомедикомагнитных,геомагнитных и других областей научных исследований.

Наиболее массовой аппаратурой для измерения магнитной индукции слабых постоянных магнитных полей являются модульные тесламетры.

Для обеспечения единства измерений в магнитометрии и

метрологического обеспечения магнитоизмерительной аппаратуры созданы государственный первичный эталон единиц магнитных величин, хранящийся во ВНМИМ им.Д.И.Менделеева и комплекс рабочих эталонов и образцовых средств измерений, которыми оснащены государственные и головные ведомственные метрологические службы. В настоящее время поверка модульных тесламет-ров слабого постоянного магнитного поля обеспечена методами и средствами в полном объеме и с требуемым запасом по точности. Однако в связи.с отдаленностью основных сырьевых регионов страны от центральной части России и резким увеличением стоимости грузоперевозок, возникла потребность поверки модульных тесламетров в ведомственных службах на местах их эксплуатации. При проведении космических исследований по мимо измерения модуля магнитной индукции возникает задача определения ее направления в заданной системе координат. Для этого были созданы такие специализированные средства измерений, как трехкомпонентные феррозондовые тесламетры, магнитные оси первичных измеротельных преобразователей которых со-ориентированы вдоль нормированных направлений в пронстранс-тве. Разработка, выпуск из производства л эксплуатация этих средств измерений потребовали создания для них метрологического обеспечения. При проведении аэромагнитных измерений и специальных измерений на море появилась необходимость измерения значения разности магнитной индукции, что привело к созданию специализированных средств измерений. Это модульные дифференциальные тесламетры,которые также нуждались в метрологическом обеспечении. С учетом выше сказанного была сформулирована цель данной диссертационной работы.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка и исследование комплекса образцовых установок, обеспечивающих поверку модульных дифференциальных и трехкомпо-нентных тесламетров в государственных и головных ведомственных метрологических службах и поверку модульных тесламетров в ведомственных службах на местах их эксплуатации.

Задачи исследований. Достижение поставленной цели связано с необходимостью решения следующих задач:

- разработки структур построения поверочных установок;

- разработки методики расчета двухзонной катушки магнитной индукции;

- разработки методик компенсации неоднородности магнитной индукции в мерах магнитной индукции;

- разработки методик компенсации градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля в мерах магнитной индукции;

- разработки методик построения оптической и магни-тной систем -координат поверочной установки;

- разработка! и экспериментального исследования комплекса поверочных установок.

Научная новизна. Научная новизна полученных результатов заключается в том, что:

- разработана методика расчета двухзонной катушки магнитной индукции и разработаны два варианта ее конструктивного исполнения;

- разработана методика компенсации неоднородности магнитной индукции в двухзонной катушке магнитной индукции;

- разработана методика компенсации пяти компонент градиента

магнитной индукции внешнего магнитного поля в двухзонной катушке магнитной индукции;

- разработаны структуры построения трех поверочных установок;

- разработана методика компенсации неоднородности магнитной индукции трехкомпонентной катушки магнитной индукции;

- разработана методика компенсации девяти компонент градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля в трехкомпонентной катушке магнитной индукции;

- разработаны методики построения оптической и магнитной систем координат поверочной установки.

Практическая значимость. Разработан, исследован и внедрен в метрологическую практику комплекс поверочных установок, аттестованных в качестве образцовых средств измерений 1-го разряда и включающий в себя;

- псверочную установку УПД-1 для модульных дифференциальных тесламетров, работающих в диапазоне ±200 нТл на "фо-

Гне" значений магнитной индукции от 20000 до 100000 нТл, при — этом основная погрешность поверочной установки не превышает 0,09 НТл (Р=0,95);

- транспортируемую поверочную установку УЛТ-1, которая обеспечивает на местах эксплуатации поверку модульных тесла-метров с двумя или одним первичным измерительным преобразователем, одновременную поверку двух модульных тесламетров с одним первичным измерительным преобразователем в диапазоне 20000-100000 нТл с основной погрешностью не превышающей

1 нТл (Р=0,95);

- поверочную установку УПУ-М для определения погрешности измерения углов между магнитными,оптическими и магнит-

но-оптическими осями трехкомпонентных тесдаметров в диапазоне ± 3° с основной погрешностью 10'.'

Резуль таты-работ. выполненных под научным руководством и при непосредственном участии автора, внедрены в ГНПП "Геологоразведка", ПГ'ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" и НИИ "Системотехника" .

Апробация работы. Основные псгложения диссертационной работы и отдельные ее результаты доложены и обсуждены:

- на VI Всесоюзной научно-технической конференции по проблемам магнитных измерений и магнитоизмерительной аппаратуры, г.Ленинград, 1983г.;

- на 51 научно-технической конференции,посвященной'Дню Радио, г.С.Петербург, 1996г.;

- научно-технических семинарах в НПО "ВНММ им.Д.И.Менделеева".

Публикации.По теме диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации 96 стр., в том числе 14 рисунков на 14 стр., 10 таблиц на 10 стр., список литературы 54 наименований на 5 стр.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Разработка методики расчета двухзонной катушки магнитной индукции.

2. Разработка методик компенсации неоднородности маг-

нитной индукции и пяти компонент градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля в двухгонной катушке магнитной индукции.

3. Разработка методик компенсации неоднородности магнитной индукции и девяти компонент градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля в трехкомпонентной катушке магнитной индукции.

4. Разработка и результаты экспериментальных исследований трех образцовых установок, обеспечивающих поверку модульных, дифференциальных и трехкомпонентных тес-ламетров слабого постоянного магнитного поля.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснован выбор тематики работы и показана ее актуальность. Сформулирована цель диссертационной работы и решаемые в ней научные задачи. Приведены научная новизна и _ практическая значимость'результатов работы, а также положе*-ния выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрено состояние в области измерения модуля, компонент магнитной индукции и разности магнитной индукции слабого постоянного магнитного поля. Проведена систематизация рабочих средств измерений и их зарубежных аналогов, рассмотрено наличие соответствующего поверочного оборудования. Показано, что в полном объеме и с требуемым запасом по точности обеспечена поверка модульных тес-ламетров с одним первичным измерительным преобразователем в стационарных условиях, т.е. в условиях государственных и головных

•ведомственных метрологических служб.. Однако в связи с удаленностью основных сырьевых регионов страны от центральной части России и резким увеличением стоимости грузоперевозок," возникла необходимость в разработке транспортируемой поверочной установки, обеспечивающей поверку модульных-тесламет-ров в ведомственных. службах на местах их эксплуатации. Показано, что в связи с разработкой специализированных средств измерений модульных тесламетров с двумя первичными измерительными 'преобразователями, модульных дифференциальных тесламетров, трехксмпонентных феррозондовых тесламетров требуется создать метрологическое обеспечение как для разработки и выпуска их из производства, так и в процессе их эксплуатации.

- Вторая глава посвящена разработке и исследованию поверочных установок для модульных и дифференциальных тесламетров. Показано, что только при использовании катушки с двумя рабочими зонами в составе меры магнитной индукции обеспечивается возможность воспроизведения как значений магнитной индукции, так и разности значений магнитной индукции и размещение в двух зонах одной катушки двух первичных измерительных преобразователей модульного или дифференциального поверяемого тесламетра. В этом случае уменьшаются влияния внешнего магнитного поля и температуры'-на погрешность измерения.

Разработана методика расчета двухзонной катушки магнитной индукции. Если требуется создать в двухзонной катушке магнитной индукции одинаковую по величине и направлению магнитную индукцию в обеих зонах,то ее относительные параметры

ш

ш- при изменении остальных относительных параметров ¿а.

ъ ** у

в заданных пределах с требуемой дискретностью определяют путем решения следующей системы линейных уравнений:

где р - число пар секций, число одиночных секций, т - число компенсируемых коэффициентов степенного ряда.

В этом случае двухзо'нная катушка магнитной индукции может быть построена как на основе одиночных секций, расположенных в плоскости ее симметрии, так и на основе парных секций, которые включены согласно, расположены симметрично относительно центра катушки^и обладают одинаковыми параметрами А ■ и.'- - Если требуется создать в двухзонной катушке магнитную

/ <• / I.

индукцию одинаковую по величине, но противоположную по направлению в разных зонах, ее относительные параметры определяются путем решения следующей системы линейных уравнений:

В этом случае двухзонная катушка магнитной индукции ма- - • жет быть построена на основе парных секций, которые включены встречно, расположены симметрично относительно центра катушки и обладают одинаковыми относительными параметрами , ил . Относительные параметры определяют из выражения (1) или (2), но при этом требуется выполнить следующие условия. Первое условие - обеспечение заданной степени однородности в рабочей зоне требуемых размеров, определяемое, в'свою очередь, следующим неравенством:

|Кй-Кн|

Л' 1 -4 5

|К01

Здесь заданное допустимое относительное отклонение значения магнитной индукции в любой точке рабочей зоны катушки относительно ее значения в центре катушки, а Ко,Кч-значения постоянной катушки в центре рабочей зоны и на границе рабочей зоны соответственно. Второе условие - обеспечение требуемых относительных размеров окна для свободного доступа в катушку определяемое, в свою очередь, следующим неравенством:

Бо

~ >$5

Бк

Здесь б - заданное значение отношения площади окна свободного доступа в катушку Бо к площади среднего витка

наибольшей секции катушки Зк.

Третье условие - обеспечение наименьших затрат потреб-

нитной индукции, определяемое, в свою очередь, следующим выражением:

Здесь ¡?- суммарное сопротивление обмотки катушки, а п - число секций в катушке.

Результаты расчета, проведенные на ЭВМ показали, что двухзонная катушка магнитной индукции, входящая в состав установки, предназначенной для поверки модульных дифференциальных тес-ламетров, должна содержать по 10 секций для основной и дифференциальной обмоток с витками квадратной формы. Двухзонная катушка магнитной индукции, входящая в состав установки, предназначенной для поверки модульных тесламетров с-одним и двумя первичными измерительными преобразователями, должна содержать по 7 секций для основной и вариационной обмоток с витками круглой формы.

Однако полученная в результате расчета теоретическая неонороднос-ть магнитной индукции в рабочих зонах отличается от действительной . Это Еызвано неточностью изготовления катушки, т. е. нарушением осевой и радиальной симметрии, влиянием компонент градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля и требует принятия специальных мер по их устранению. Для обеспечения равенства расчетной и фактической неоднородности магнитной индукции в рабочих зонах разработана методи-

ляемой мощности при воспроизведении заданных значений маг

Ко 1=1

ка компенсации неоднородности магнитной индукции и градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля. Методика компенсации неоднородности магнитной индукции включает в себя два этапа. На первом этапе проводится компенсация неоднородности осевой составляющей магнитной индукции в рабочих зонах, вызванной нарушением осевой симметрии в двухзонной катушке магнитной индукции. Ее проводят путем изменения токов в обмотках секций катушки за счет их шунтирования. На втором этапе прйводится компенсация неоднородности осевой составляющей магнитной индукции в рабочих зонах, вызванной нарушением радиальной симметрии в катушке. Для этого используют систему из четырех пар диполей, причем в каждой рабочей зоне

катушки расположены две пары диполей, обеспечивающие воспро-

Э8< - с>6х

изведение компонент —— • и

■з у ■ , э г градиента магнитной индукции. Определение требуемых значений

токов, протекающих по обмоткам диполей осуществляют на основании экспериментальных данных о распределении осевой составляющей магнитной индукции в-рабочих зонах. а затем рассчитывают сопротивления шунтов для каждой из шунтируемых об. ЭЙ* моток пары диполем. Для компенсации компонент ,

и ^т5 М? гсадиента магнитной индукции внешнего маг-

<о 2 > Э у I з э-

,нитного поля используют систему из восьми пар диполей, где четыре пары диполей предназначены для компенсации компонент Зь* а другие четыре пары диполей - для компенсации компонент — . Так как ^ -5- г —^ - и

то обращение в ноль -^д5 и - приводит к компенсации . Определение требуемых значений токов, протекающих по обмоткам диполей, осуществляют на основании эксперименталь-

ных данных о распределении осевой составляющей магнитной индукции в центре и противоположных граничных точках обоих рабочих зон, а затем рассчитывают сопротивления шунтов для каждой из шунтируемых обмоток пары диполей.

В этой же глаге приводятся особенности структур построения поверочных установок с использованием двухзонной катушки магнитной индукции. Поверочная установка УПЦ-1 обеспечивает поверку модульных дифференциальных тесламетров в диапазоне ± 200 нТл на "фоке" значений магнитной индукции от 20000 до 100000 нТл, при этом основная погрешность установки не превышает 0,09 нТл (Р= 0,95) и определяется выражением:

Дг( / Дг2 - основная погрешность первого и второго эталонных модульных тесламетров, пел этом ■ 0,05 нТл;

/\ - методическая погрешность установки.-которая м

не превышает 0,01 нТл;

Д - неоднородность магнитной индукции, которая не превышает 0,02 нТл; - нестабильность воспроизводимых значений разности магнитной индукции, которая не превышает 0,01 нТл Поверочная установка УП7-1 обеспечивает поверку модульных тесламетров с двумя или одним первичным измерительным преобразователем, одновременную поверку двух модульных тесламетров с одним первичным измерительным преобразователем в' диапазоне от 20000 до 100000 нТл, при этом основная погреш-

ность установки не превышает 1 нТл (Р=0,95)и определяется выражением:

где Дт - основная погрешность эталонного тесламетра, которая не превышает 0,6 нТл;

д ^ 0,1 нТл: Л & 0,2 нТл; ^ 0.1 нТл.

Третья глава посвящена разработке, и исследованию поверочной установки для определения погреаности измерения углов между магнитными,оптическими и магнито-оптическими осями трехкомпонентных тесламетров у которых первичный измерительный преобразователь снабжен сердечником замкнутого -типа и оптическим кусом с зеркальными гранями. Рассмотрена структура построения поверочной установки содержащей основную и вариационную катушки, которые представляют собой трехкомпо-нентные катушки магнитной индукции выполненные в виде системы трех взаимноортогональкых квадратных катушек Гельмгольца с общим центром симметрии. Система стабилизации магнитного поля содержит основную и вариационную катушки, вариационный тесламетр, фазовый детектор и опорный генератор. Автоколлимационное устройство предназначено для формирования оптической системы осей установки и в качестве меры угла содержит

образцовый оптический куб. Вследствии неточности изготовления катушек, т.е. нарушения осевой и радиальной симметрии, влияния компонент градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля,теоретическая неоднородность магнитной индукции в рабочей зоне-отличается от действительной. Для обеспечения идентичности расчетной и действительной неоднородности магнитной индукции в рабочей зоне разработана методика компенсации неоднородности магнитной индукции, во'спреизводимой основными обмотками трехкомпонентной катушки магнитной индукции и градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля. Компенсацию неоднородности осевой составляющей В1 (1=х,у,г), воспроизводимой основной обмоткой каждой компоненты трехкомпонентной катушки в ее рабочей зоне, проводят в два этапа. На первом этапе компенсируют неоднородность магнитной индукции вдоль 1-ой оси (^х.у.г). вызванную нарушением осевой симметрии, т.е. компенсируют компоненты градиента магнитной индукции .Для этого измеряют значения осевой составляющей магнитной индукции; воспроизводимой Ьой основной обмоткой в центре рабочей зоны и в двух граничных точках рабочей зоны катушки. По ним рассчитывают требуемые значения токов, протекающих по обмоткам, а затем значения сопротивления шунта к шунтируемой обмотке. На втором этапе компенсируют неоднородность магнитной индукции вдоль о-ой и К-ой осей, ортогональных 1-ой оси,вызванную нарушением радиальной симметрии, т.е. компенсируют компоненты градиента магнитной индукции

; ^ = х.у,г; к = х,у,2;

; У**

ЪВ1 ъ&с

V и а<

Для этого используют три пары диполей, но их нельзя поместить на оси "X", т.к. вдоль нее направлен луч автоколлиматора. Поэтому вместо пары диполей, воспроизводящих компоненту используем пару диполей, воспроизводящих компоненту

о X

. Вместо пары диполей, воспроизводящих компоненту

о У

используем пару диполей, воспроизводящих компоненту — . дто возможно, т.к. .эх ; аГ ~ ^

Измеряют значения магнитной индукции,создаваемой 1 -ой основной обмоткой и парами диполей, рассчитывают ток в сбмоткач диполей и требуемые значения сопротивления шунтов к ним. Для компенсации градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля используют пять пар диполей. Они сведены в одну.цепь и воспроизводят компоненты градиента

ъв, . ЪВ* . ¿Лк . вву 1 ггг > г>у » ээ ' с) г

При этом учитывают, что

Ъв* + ^ +

г> х а у ^

Мл. = • -

аи " 1 эг ах ' эз- ~

Рассчитывают ток в обмотках диполей и требуемые сопротивления шунтов к ним по результатам измерений значений магнитной индукции.

В этой не главе приведено описание разработанных методик построения оптической и магнитной систем координат поверочной установки.

Оптическая система координат создавалась следующим образом. Сначала луч автоколлиматора делился с помощью свето-делйтельной призмы на два луча - горизонтальный и вертикаль. ный, пересекающиеся в центре рабочей зоны основной трехком-понентной катушки магнитной индукции. Затем изменяя пространственное положение автоколлиматора и зеркал,входящих в состав автоколлимавдонной установки, и используя уровень и образцовый оптический кубт яляющийся мерой угла, достигается ортогональность упомянутых лучей. При этом вертикальный луч совмещается с местной вертикалью и соответствует оптической оси "2о", горизонтальный луч совмещается с уровенной поверхностью и соответствует оптической оси "Хо", направление же ортогональное этим осям принято за оптическую осю "Уо". Отклонение всей созданной оптической системы координат "Хо", "2о" и "Уо", от соответствующих осей идеальной системы не превышает: 1", 1,4", 1,8" соответственно. Создание же магнитной системы координат и ее привязка к оптической системе осуществлялась следующим^образом. Для упрощения изложения рассмотрим процесс создания только одной из магнитных осей, например Км (К=Х,УД). Сначала магнитная ось перьичного измерительного преобразователя феррозондового нуль-индикатора, вмонтированного в образцовый оптический куб, установленного в рабочую зону основной трехкомпонентной катушки магнитной индукции, путем изменения ее пространственного положения с использованием регулирующих винтов, совмещалась с одной из оптических осей 10 (Д = х,у,г ; 1 ^ к ). Это подтверждалось неизменностью показаний нуль-индикатора от воздействия на его первичный измерительный преобразователь

векторов магнитной индукции, воспроизводимых основными обмотками К-ой и j -ой ( j= x.y.z; nf j ; 1 4 j ). компонент основной трехкомпонентной катушки магнитной индукции, при повороте первичного измерительного преобразователя вокруг оси на 180°, т.к. это означало поворот первичного измерительного преобразователя вокруг своей магнитной оси. Затем магнитная ось основной обмотки К-ой компоненты (направление вектора'магнитной индукции, воспроизводимой этой обмоткой) основной трехкомпонентной катушки магнитной индукции, путем изменения ее пространственного положения за счет последовательного подключения к упомянутой основной обмотке (соответственно зашунтированной) корректирующей обмотки компоненты основной трехкомпонентной катушки магнитной индукции, совмещалась с плоскостью "Козо"- Это подтверждалось неизменностью показаний нуль-индикатора при подключении-отключении указанной пары обмоток к источнику тока. После этого магнитная ось первичного измерительного преобразователя фер-розондового нуф-индикатора совмещалась с оптической осью "jo".а магнитная ось упомянутой пары обмоток, опираясь на показания нуль-индикатора, совмещалась с осью "Ко" за счет последовательного подключения к ней соответственно зашунтированной корректирующей обмотки компоненты основной трехкомпонентной катушки магнитной индукции. Таким образом осуществлялось создание магнитной оси "Км", являющейся магнитной осью, указанных трех последовательно соединенных обмоток, составляющих полную основную обмотку К-ой компоненты основной трехкомпонентной катушки магнитной индукции. Ось "Км" совпадает с направлением вектора магнитной индукции, воспро-

изводимой полной основной обмоткой К-ой компоненты основной трехкомпонентной катушки магнитной индукции.

Отклонение осей созданной магнитной системы координат -Хм.Ум.^м. от соответствующих осей идеальной системы не превышает 5,Ез;5, б" и 5,9"соответственно.

Разработанная поверочная установка УПУ-М обеспечивает, в диапазоне углов между магнитными осями ± 3° и между оптическими и магнито-оптическими осями ±5' , абсолютную (основную) погрешность измерения не более ю".

В глаЕв 4 приведена взаимосвязь разработанных поверочных установок с государственной поверочной схемой для единиц магнитных величин. Обосновано наличие одного разряда для разработанных образцовых средств измерений (1 разряд). Проведен расчет потребности таких средств измерений в настоящее время и с учетом перспектив развития данной области измерений до 2005 г.

ВЫВОДЫ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи, имеющей существенное значение для метрологического обеспечения специализированных средств измерений, а именно, модульных дифференциальных тесламетров, модульных тесламет-ров с двумя первичными измерительными преобразователями и трехкомпонентных феррозондовых тесламетров. а также модульных тесламетров с одним первичным измерительным преобразователем в ведомственных службах на местах их эксплуатации. В результате теоретических и экспериментальных исследований в

диссертации решен ряд конкретных задач и обоснованы следующие выводы и положения: - -

1. Показано, что для "построения установок,обеспечивающих поверку модульных-Дифференциальных тесламетров и модульных тесламетров с двумя первичными измерительными преобразователями может быть рекомендована только двухзонная катушка магнитной индукции. Разработана методика расчета двухзонной катушки и два варианта ее конструктивного исполнениям Первый вариант предназначен для установки, обеспечивающей поверку модульных дифференциальных тесламетров и в этом случае катушка содержит основную и дифференциальную обмотки и двенадцать пар корректирующих диполей. Второй вариант предназначен для установки, обеспечивающей поЕерку модульных тесламетров с двумя или одним первичным измерительным преобразователем и в этом случае катушка содержит основную и вариационную обмотки и двенадцать пар корректирующих диполей.

2. Разработана методика компенсации неоднородности магнитной индукции в двухзонной катушке, вызванной нарушением осевой и радиальной симметрии.

3. Разработана методика компенсации пяти компонент градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля в двухзонной катушке.

4. Разработаны, изготовлены и исследованы поверочная установка УПД-1 для модульных дифференциальных тесламетров и транспортируемая поверочная установка УПТ-1 для модульных тесламетров.

5. Разработана, изготовлена и исследована поверочная установка УПУ-М для определения погрешности измерения углов магнитными, оптическими и магнитооптическими осями трёх компонентных тесламетров.

6. Разработанные поверочные установки аттестованы и разрешены к применению в качестве образцовых средств измерений 1 разряда.

7. Разработана методика компенсации неоднородности магнитной индукции в трехкомпонентной катушке магнитной индукции.

8. Разработана методика компенсации девяти компонент градиента магнитной индукции внешнего магнитного поля в трехкомпонентной катушке магнитной индукции.

9. Разработана методика построения магнитной системы координат установки УПУ-М.

10. Разработана методика построения оптической системы координат установки УПУ-М.

11.Показано, что с точки зрения требуемого запаса по точности и снижения экономических затрат достаточно одного разряда (образцовых средств измерений 1 разряда) в государственной поверочной схеме для метрологического ^обеспечения модульных,дифференциальных и трехкомпонентных феррозондовых тесламетров.

12.Показано,что требуется изготовить около 40 образцовых установок УПТ-1 для обеспечения поверки в ведомственных метрологических службах на местах эксплуатации модульных тесламетров.

13.Новизна технических решений подтверждается 5 публикациями.

14.Созданные поверочные установки внедрены и используются для решения народнохозяйственных задач,что подтверждает-

ся прилагаемыми в диссертации актами внедрения.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1.Граков А.И.', Рябков В.А., Чхиквадзе Г.И. ,Шифрин В.Я. Мера магнитной индукции с двумя рабочими зонами,однородного магнитного поля. - В сб.тезисов докладов VI Всесоюзной науч-

Ч

но-технической конференции по проблемам магнитных измерений и магнитоизмерительной аппаратуры.- Л.. 1983.

2.Рябков В.А.. Чхиквадзе Т.И. Поверочные установки для модульных и дифференциальных тесламетров.-М.,1595,26 с.-деп.в ВИНИТИ N708-696.

3.Рябков В.А.,Чхиквадзе Т.И. Поверочная установка для. определения магнитных,оптических и магнито-оптических углов трехкомпонентных тесламетров. М.,1996, 32 е.- дел. в ВИНИТИ N707-696.

4.Рябков В.А. Передвижная поверочная установка для -средств измерений магнитной индукции в диапазоне 10000-100000 нТл. - В сб. тезисов докладов 51-ой научно-технической конференции СПб. НТО РЗС им. А.С.Попова, 1996.

5.Рябков В.А. Методики установки для определения угловых параметров средств измерений магнитной индукции постоянного и переменного полей. - В сб.тезисов докладоз 51-сй научно-технической конференции СПб. НТО РЭС им. А.С.Попова, 1996.