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MAGNETOMETREo
La présente invention est relative à des magnétomètres ou pick- ups magnétiques du type à inducteur saturé, utiles pour la détection de champs magnétiques, et en particulier un dispositif pour détecter des si- gnaux dans un milieu magnétique, ou un gradient magnétique, dans l'inter- valle palpeur ou intervalle sensible du dispositif.
L'un des objets de l'invention est un dispositif qui détectera des signaux enregistrés dans des rubans magnétiques ou autres milieux sans mouvement relatif du milieu par rapport à l'élément palpeur du dispositif et sans désaimanter le milieu ou troubler d'autre manière les signaux qui y sont enregistrés.
La présente invention concerne un dispositif qui emploie le principe de l'inducteur saturé, d'une manière nouvelle, pour détecteur dans l'intervalle ,palpeur du dispositif un gradient magnétique qui est produit par des signaux dans un milieu;, sans mouvement relatif de l'inducteur et du mi- lieu, ou par d'autres moyens, l'essentiel du dispositif étant un agencement par lequel le flux de commande de l'inducteur est réduit sensiblement, à zé- ro au et autour du point de détection ou intervalle palpeur du dispositif.
Ces objets de l'invention et d'autres pourront être mieux com- pris par la description suivante., considérée avec les dessins ci-annexés dans lesquels l'élément sensible palpeur 1 comprend un noyau magnétique con- venablement enveloppé 2 comprenant soit une structure magnétique simple com- me montré ou plusieurs autres structures magnétiques de différentes formes, avec un petit intervalle 3 et plusieurs enroulements égaux, tels que les en- roulements 4 et 5, par exemple, disposés sur le noyau symétriquement, par rapport à l'intervalle 3.
Le générateur 6 produit une force électromotrice de fréquence F qui fait que des courants il et i s'écoulent dans les enrou- lements 4 et 5 respectivement, de Isolément palpeur et de la au transforma- teur 9, à travers les enroulements 7 et 8 de celui-ci. Les enroulements du transformateur sont connectés de telle manière que les flux qui y naissent du fait des courants il et i2 sont opposés et par conséquent il en résulte
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qu'il n'y a pas de force électromotrice engendrée. dans les enroulements 10 et 11.
Les connexions vers les enroulements 4 et 5 respectivement, de l'élé- ment palpeur 1 sont faites de telle sorte que les courants il et i2 produi- sent dans le noyau 2 des flux égaux 12 et 13 qui s'opposent et, comme les enroulements 4 et 5 sont placés symétriquement par rapport à l'intervalle 3, il en résulte un flux sensiblement nul dans l'intervalle 3 et dans son voi- sinage. Par conséquent un signal représenté par un petit dipôle 14, par exemple un point aimanté d'un ruban,ne sera pas désaimanté. Le petit flux de perte dans l'intervalle palpeur 3 aura quelqu'effet, quoique inappréciable, sur un milieu aimanté tel que 14. Celui-ci, toutefois, peut être réduit en interposant un écran de matériau non magnétique entre le milieu et l'élément palpeur. Les courants il et i2 doivent être de grandeur suffisante pour satu- rer le noyau 2.
Celui-ci, en l'absence de signal au ou au voisinage de l'in- tervalle 3, fera que des forces électromotrices harmoniques d'ordre impair seront engendrées également dans les enroulements 7 et S du transformateur 9 ce qui toutefois aura pour conséquence qu'il n'y aura pas de force électromo- trice dans les enroulements 10 et'11 du fait de la connexion en opposition des enroulements 7 et 8. Des forces électromotrices harmoniques d'ordre pair ne sont pas engendrées en l'absence de signal ou d'autre effet ou sollicita- tion polarisante dans le noyau du fait de la symétrie de la caractéristique B-H par rapport à l'axe des H, comme on le comprend bien. Un signal, repré- senté par le dipôle 14 présent à proximité de l'intervalle palpeur 3, crée un flux 15 dans le noyau 2.
Ce flux, pénétrant dans le noyau à travers l'in- tervalle, fait que des forces électromotrices harmoniques d'ordre pair sont, . engendrées dans les enroulements 4 et 5. La phase de ces forces électromotri- ces est fonction de la polarité du flux du signal 15 qui,, dans l'enroulement 4, à la même direction que dans l'enroulement 5 et est opposé au flux de coin-- mande 12, comme indiqué. Par suite, ces forces électromotrices harmoniques d'ordre pair s'ajoutent et font qu'un courant i3 s'écoule dans l'enroulement 7 dans le même sens que le courant il et dans l'enroulement 8 dans le sens opposé à celui du courant i2.
Par suite le courant i3 produira une force élec- tromotrice dans les enroulements 10 et 11, dont la grandeur est proportion- nelle au champ magnétique du signal 14 et dont la phase est une fonction de sa polarité, ce qui peut être montré par un indicateur approprié, ou des in- dicateurs, 16. Un amplificateur de tout type convenable peut-être intercalé entre l'indicateur 16 et les enroulements de sortie 10 et 11 du transforma- teur 9, pour augmenter la force du courant reçu et en outre, des filtres con- venables peuv.ent être interposés aussi, si on le désire, entre les enroule- ments 10-et 11 et l'indicateur 16 pour supprimer les harmoniques non désirés.
Il est évident que le même résultat peut être obtenu en emplo- yant un ou plusieurs enroulements additionnels sur le noyau 2, au lieu du transformateur 9, reliés comme indiqué, et il est évident aussi que le cir- cuit montré peut être employé en rodre inverse en inversant les enroulements 5 ou 4 ou en interchangeant le générateur 6 et l'indicateur 16.
Bien que le système montré et décrit soit particulièrement effec- tif pour détecter des signaux sans mouvement relatif du détecteur et du mi- lieu, il peut être employé aussi pour détecter des signaux lorsqu'un tel mou- vement existe. Si, dans ce dernier emploi, la vitesse de passage du pôle de signal est inférieure à la fréquence du courant de commande F, la tension de sortie disponible pour l'indicateur 16 est indépendante de la rapidité du si- gnal.
La demanderesse a illustré l'invention au moyen d'une forme spé- cifique d'un dispositif spécialement agencé pour être employé à détecter un gradient magnétique, signal ou autre trouble magnétique à proximité de l'inter- valle palpeur du dispositif. D'autres modifications ou adaptations de l'inven- tion seront évidentes pour ceux qui sont versés dans cette technique.
En outre, les termes et expressions dont il a été fait usage en se rapportant à cette invention sont employés comme termes descriptifs et
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non limitatifs, et la demanderesse n'a pas l'intention d'employer ces termes et expressions pour exclure des équivalents des particularités montrées et décrites ou certaines de leurs parties, mais veut au contraire y inclure tou- te espèce d'équivalents et de variantes qui peuvent être employés sans s'écarter de l'esprit de l'invention* REVENDICATIONS.
EMI3.1
-...a------.------- 1. Magnétomètre pour détecter des signaux dans un milieu magné- tique., ayant une structure de noyau comprenant un intervalle palpeur, carac- térisé en ce qu'il comprend un enroulement à simple branchement qui entoure le noyau de part et d'autre de l'intervalle, et une source à fréquence con- stante agencée pour fournir une fréquence de commande à l'enroulement pour saturer le noyau,, l'enroulement étant disposé autour du noyau de telle sor- te que la force magnétomotrice apparaissant dans l'intervalle palpeur., pro- duite par la fréquence de commande dans une partie de l'enroulement, est de phase opposée à celle produite par la fréquence de commande dans l'autre partie de l'enroulement.