ФЕРРОЗОНДОВЫЕ МАГНИТОМЕТРЫ С НОВЫМ СПОСОБОМ ВОЗБУЖДЕНИЯ НА ОСНОВЕ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Иван Васильевич Брякин, Игорь Викторович Бочкарев

Аннотация


Проведенный анализ особенностей функционирования известных типов феррозондов показал, что конструктивные и технологические методы повышения их эксплуатационных характеристик в рамках традиционных решений в основном себя исчерпали. Предлагается способ возбуждения феррозондов на новом физическом принципе, основанном на эффекте магнитоэлектрического взаимодействия. Анализируется и обосновывается возможность получения магнитоэлектрического эффекта в локальных неоднородностях твердотельных структур ферритовых элементов феррозондов при воздействии на них переменного электрического поля. При этом во всем объеме ферромагнитного сердечника на совпадающих частотах электромеханического и магнитного резонансов возбуждают модулирующий физический процесс в виде стоячей магнитоэлектрической волны, создающей соответствующую магнитную модуляционную структуру во всем объеме ферромагнитной системы феррозонда. Рассматривается вариант конструкции модулятора феррозонда, реализующий новый способ возбуждения феррозондов, содержащий стержневую ферромагнитную систему в виде двух ферритовых стержневых полуэлементов, расположенных соосно и состыкованных между собой ферритовым постоянным магнитом с намагниченностью вдоль оси стержней. Проведены экспериментальные исследования нового метода возбуждения феррозондов. На основе предлагаемого способа возбуждения феррозондов открываются широкие возможности для исследований в области нового направления в науке – спинтроники, в частности, прикладного использования магнитоэлектрического взаимодействия, которое можно эффективно использовать при создании феррозондов на новых физических принципах функционирования.


Ключевые слова


разведочная геофизика, малоглубинная магниторазведка, феррозонд, магнитоэлектрический эффект, доменная структура, намагниченность, электрическое поле, волновой процесс, стоячая вол-на, ферритовый сердечник, модулятор феррозонда, измерительная катушка

Полный текст:

PDF

Литература


Огильви, А.А. Основы инженерной геофизики / А.А. Огильви. – М.: Недра, 1990. – 468 с.

Ляховицкий, Ф.М. Инженерная геофизика / Ф.М. Ляховицкий, В.К. Хмелевской, З.Г. Ященко. – М.: Недра, 1989. – 252 с.

Active Geophysical Monitoring / J. Kasahara, M. Zhdanov, H. Mikada (Eds.). – Elsevier, 2020. – 607 p.

Sharma, P.V. Environmental and Engineering Geophysics / P.V. Sharma. – Cambridge University Press, 2002. – 499 p.

Ваньян, Л.Л. Электромагнитные зондирования / Л.Л. Ваньян. – М.: Научный мир, 1997. – 214 с.

Блох, Ю.И. Теоретические основы комплексной магниторазведки / Ю.И. Блох. – М.: МГГА, 2012. – 160 с.

Владов, М.Л. Георадиолокационные исследования верхней части разреза / М.Л. Владов, А.В. Старовойтов. – М: Изд-во МГУ, 1999. – 90 с.

Гринев, А.Ю. Вопросы подповерхностной радиолокации / А.Ю. Гринев. – М.: Радиотехника, 2005. – 416 с.

Манштейн, А.К. Малоглубинная геофизика / А.К. Манштейн. – Новосибирск: НГУ, 2002. – 135 с.

Подповерхностная радиолокация / М.И. Финкельштейн, В.И. Карпухин, В.А. Кутев, В.Н. Метел-кин. – М.: Радио и связь, 1994. – 216 с.

Изюмов, С.В. Теория и методы георадиолокации / С.В. Изюмов, С.В. Дручинин, А.С. Вознесен-ский. – М.: Горная книга, 2008. – 196 с.

Щербаков, Г.Н. Обнаружение скрытых объектов / Г.Н. Щербаков. – М.: Арбат-Информ, 2004. – 138 с.

Адаменко, М.В. Металлоискатели / М.В. Адаменко. – Изд-

во: ДМК-пресс, 2006. – 97 с.

Garrett, Ch. Modem Metal Detectors / Charles Garrett. – New-York, 1998. – 432 р.

Overton, G. Inside the Metal Detector / G. Overton, C. Moreland. – Geotech Press, 2016. – 250 р.

Thomas, S. Metal Detecting and Archaeology / S. Thomas, P.G. Stone. – Boydell Press, 2017. – 238 p.

Edwards, G. Treasure Hunting With Metal Detectors / G. Edwards. – Airleaf Publishing, 2006. – 141 р.

Журбин, И.В. Геофизика в археологии: методы, технология и результаты применения / И.В. Журбин. – Ижевск, 2004. – 152 с.

Афанасьев, Ю.В. Феррозондовые приборы / Ю.В. Афанасьев. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1986. – 188 с.

In, V. Coupled-Core Fluxgate Magnetometer / V. In, A. Palacios //

Symmetry in Complex Network Systems. – 2017. – Р. 37–104. DOI: 10.1007/978-3-662-55545-3_2

Janosek, M. Parallel Fluxgate Magnetometers / M. Janosek // High Sensitivity Magnetometers. – 2016. – Р. 41–61. DOI: 10.1007/978-3-319-34070-8_2

Пат. 2743495 Российская Федерация. Гибридный способ обнаружения подповерхностных металлических объектов / И.В. Брякин, И.В. Бочкарев; заявитель и патентообладатель Кыргызско-Российский Славянский ун-т. – № 2019138086; заявл. 21.11.2019; опубл. 19.02.2021, Бюл. № 5. – 12 с.

Developing a Combined Method for Detection of Buried Metal Objects / I.V. Bryakin, I.V. Bochka-rev, V.R. Khramshin, E.A. Khramshina // Machines. – 2021. – Vol. 9, iss.

, 92. – 14 p. DOI: 10.3390/machines9050092

Брякин, И.В. Методы подповерхностного зондирования и разработка устройства для локализации скрытых объектов / И.В. Брякин, И.В. Бочкарев // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2020. – № 5. – С. 33–46.

Ломаев, Г.В. О построении феррозондовой магнитометрической аппаратуры / Г.В. Ломаев,

А.Г. Миловзоров, А.М. Шапошников // Вестник Ижевского государственного технического универси-тета. – 2009, – № 4. – С. 122–125.

Брякин, И.В. Испытательный стенд для ферросейсмометров / И.В. Брякин // Проблемы авто-матики и управления. – 2012. – № 2. – С. 137–116.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power210311

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.