5.19. За что любят постоянные магниты. Самодельный прибор для измерения индукции поля. Другой прибор, избавляющий от мучений с расчетом обмотки

5.19. За что любят постоянные магниты. Самодельный прибор для измерения индукции поля. Другой прибор, избавляющий от мучений с расчетом обмотки

Огромным преимуществом магнитов было то, что постоянное во времени поле не нуждалось в синхронизации со взрывными процессами и могло быть измерено еще до того момента, когда сборку разнесет на мелкие осколки. Средства измерения были известны — преобразователи Холла[89]. Однако для работы таких преобразователей необходимы высокостабильные источники питания, а этим последним требовалась сеть напряжением 220 В, избавленная от «бросков» — сложная задача для условий высокогорного полигона, где лампочки «мигали» довольно заметно. Запитку датчика Холла сделали «импульсной» от разряда электролитического конденсатора большой (десятки микрофарад) емкости. Заряжаться этот конденсатор мог хоть от даже не совсем «свежих» батареек. На лучи осциллографа выводились два сигнала (рис. 5.40): один — питающего датчик напряжения, другой — с самого датчика. Для снятия показаний достаточно было выбрать на луче питания регламентированное значение напряжения питания датчика и, переведя маркер на другой луч — прочитать значение эдс Холла в этот момент времени. Осциллографы всегда пользовались большими «привилегиями» и обеспечивались электропитанием от стабилизаторов, но в коробочке, где был смонтирован прибор, имелся кусочек постоянного магнита, служивший эталоном поля.

^{Рис. 5.40. Прибор для измерения индукции магнитного поля и осциллограммы сигналов: напряжения питания и ЭДС Холла}

Значение другого прибора было еще более важным — он позволил не «блуждать в потемках» при изменении обмоточных данных соленоидов самых сложных, причудливых форм. Расчет соленоидов с переменным по длине шагом намотки (а иногда — и переменного диаметра, как в ИМГЧ) сложен из-за трудности учета взаимной индуктивности витков и граничных эффектов. Промышленностью измерители индуктивности выпускались, но их данные не внушали доверия, особенно для малых (десятки наногенри) значений, потому что индуктивность подводящих кабелей была существенно выше. Прибор (рис. 5.41) позволял решить эту проблему «в лоб», осциллографированием периода ударно — возбужденных колебаний в контуре. В металлической трубке 1 размещались два элемента: коммутатор 2 и конденсатор 3. Когда коммутатор срабатывал, возникали колебания в контуре, включающем эти два элемента и исследуемую индуктивность. Вычислить индуктивность по их периоду не составляет труда (при этом учитывается собственная индуктивность прибора, определенная в режиме, когда он был «закорочен»). На трубку можно надеть конус со скользящим контактом, имитирующий расширяемую взрывом трубу СВМГ. Начав процесс измерений с нагрузки, можно изменять шаг витков секций, подбирая требуемый закон изменения индуктивности соленоида по его длине.

^{Рис. 5.41. Прибор для измерения индуктивности, его схема и осциллограмма ударно-возбужденных колебаний}

Описания приборов были опубликованы в журнале «Приборы и техника эксперимента». Второе устройство было скопировано шведской Организацией оборонных исследований вскоре после того, как подписчикам поступил этот журнал, переведенный на английский язык. Аспирант-швед в тезисе своей диссертации описал воспроизведенный прибор, но поступил корректно: привел ссылку на первоисточник.