Пристрій для вимірювання просторового розподілу інтенсивності змінного магнітного поля
Номер патенту: 92825
Опубліковано: 10.09.2014
Автори: Орел Валерій Еммануїлович, Крючков Євгеній Іванович, Рихальський Олександр Юрійович
Формула / Реферат
Пристрій для вимірювання просторового розподілу інтенсивності змінного магнітного поля, що містить блок живлення, індукційний датчик, що з'єднаний з світлодіодом, який через волоконно-оптичний кабель з'єднаний з фотодіодом, який відрізняється тим, що використовується малогабаритний циліндричний індукційний датчик діаметром 0,5-2 мм з діамагнітним каркасом, світлодіод, який випромінює світло в червоній частині оптичного спектра з довжиною хвилі 620-760 нм, та розташовані поза межами дії вимірюваного магнітного поля фотодіод, чутливий до видимого світла червоного діапазону з довжиною хвилі 620-760 нм, операційний підсилювач, за допомогою якого підсилюють вихідний сигнал фотодіода, який через струмообмежувальний резистор подають на індикатор.
Текст
Реферат: UA 92825 U UA 92825 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної медичної техніки і може застосовуватись для контролю і дослідження просторових характеристик змінних магнітних полів в апаратах радіочастотної гіпертермії злоякісних новоутворень у процесі комбінованого лікування при проведенні хіміо- та радіотерапії онкологічних хворих. Пристрій також може використовуватись у ветеринарії та інших галузях. Відомий пристрій для вимірювання інтенсивності змінного магнітного поля, що містить блок живлення, індукційний датчик, підсилювач, конденсатор та індикатор [1]. Недоліком його є нестабільність роботи внаслідок впливу сигналів електромагнітних завад, оскільки датчик та індикаторний блок знаходяться у вимірюваному магнітному полі. Як найближчий аналог вибрано пристрій для вимірювання просторового розподілу інтенсивності змінного магнітного поля (Optical current censors for high power systems / R.M. Silva, H. Martins, I. Nascimеnto [et al.] // Appl. Sci. 2012. - № 2. - p. 602-628), що містить блок живлення, індукційний датчик, конденсатор, індикатор, волоконно-оптичний канал зв'язку між світлодіодом, електрично з'єднаним з індукційним датчиком, та фотодіодом. Перевагою у найближчому аналогу є те, що при використанні пристрою реалізується можливість вимірювання інтенсивності змінного магнітного поля за допомогою індукційної котушки Роговського, яка має форму тора, у середовищі змінного магнітного поля з інтегруючим підсилювачем. Недоліками найближчого аналога є низька просторова роздільна здатність, а також те, що за відсутності чи неналежного магнітного екранування прилад може показувати деяку середню величину інтенсивності змінного магнітного поля в об'ємі, який він займає і, оскільки на металеві частини приладу і на сам екран впливають сигнали завад, його показання будуть залежати від розташування та орієнтації. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити пристрій для вимірювання просторового розподілу інтенсивності змінного магнітного поля шляхом розташування індикаторного приладу поза зоною магнітного поля, що дасть можливість мінімізувати вплив електромагнітних завад змінного магнітного поля та необхідність використання спеціального екранування, а також підвищить роздільну здатність вимірювальної системи за рахунок зменшення габаритів датчика. Поставлена задача вирішується таким чином. У пристрої використовують циліндричний індукційний датчик діаметром 0,5-2 мм з діамагнітним каркасом, який електрично з'єднується із світлодіодом, оптичне випромінювання якого відповідає червоній частині спектра видимого світла з довжиною хвилі 620-760 нм, та через волоконно-оптичний кабель довжиною 10 м, оптично з'єднаний з фотодіодом. Сигнал фотодіода підсилюється операційним підсилювачем і через струмообмежувальний резистор подається на індикатор. За такої конфігурації пристрою мінімізується вплив сигналів електромагнітних завад у змінному магнітному полі на вимірювальну систему і відпадає потреба у використанні спеціальних екранів для захисту від електромагнітного випромінювання, що позитивно впливає на його габарити та масу. Пристрій для вимірювання просторового розподілу інтенсивності змінного магнітного поля (Фіг. 1) містить індукційний датчик 1, світлодіод 2, волоконно-оптичний кабель 3, фотодіод 4, струмообмежувальний резистор 7, блок живлення 6, операційний підсилювач 5, резистор зворотного зв'язку 8, фільтруючий конденсатор 9 та індикатор 10. Прилад працює таким чином. На пристрій подається електричне живлення з блока живлення 6, вимірювальне зовнішнє змінне магнітне поле спричиняє появу електричного струму в індукційному датчику 1, під дією якого світлодіод 2 випромінює світловий потік, пропорційний силі струму в індукційному датчику, який по волоконно-оптичному кабелю подається на фотодіод 4, чутливий до видимого світла червоного діапазону довжиною хвилі 620-760 нм, який перетворює світловий потік у пропорційний до нього електричний струм фотодіода Іфд, котрий потім підсилюється операційним підсилювачем 5 з резистором зворотного зв'язку 8, опір якого R. Вихідна напруга Uвих≈IфдR операційного підсилювача через струмообмежувальний резистор 7 подається на фільтруючий конденсатор 9 та індикатор 10, який реєструє сигнал, пропорційний інтенсивності магнітного поля в точці розташування датчика, що дає можливість виміряти просторову характеристику змінного магнітного полів з високою роздільною здатністю, що не зазнає впливу сигналів зовнішніх електромагнітних завад. Для реалізації та апробації корисної моделі виготовлено пристрій (Фіг. 2) для вимірювання просторового розподілу інтенсивності змінного магнітного поля згідно із запропонованим технічним рішенням, за допомогою якого проведено вимірювання магнітного поля магнітодипольного аплікатора апарата для радіочастотної гіпертермії "Магнітерм" [3], 1 UA 92825 U 5 10 15 20 25 30 35 зображеного на Фіг. 3. Дані характеристики свідчать про можливість вимірювання значень змінного магнітного поля магнітодипольного аплікатора з локалізатором, який мав відстань між диполями від 5 до 0,5 мм. Це робить можливим комп'ютерне планування і контроль просторових характеристик змінних магнітних полів в апаратах радіочастотної гіпертермії злоякісних новоутворень у процесі комбінованого лікування при хіміо- та радіотерапії онкологічних хворих. Пояснення до графічних матеріалів корисної моделі Фіг. 1. Пристрій для вимірювання просторового розподілу інтенсивності змінного магнітного поля 1 - індукційний датчик 2 - світлодіод 3 - волоконно-оптичний кабель 4 - фотодіод 5 - операційний підсилювач 6 - блок живлення 7 - струмообмежувальний резистор 8 - резистор зворотного зв'язку 9 - фільтруючий конденсатор 10 - індикатор Фіг. 2. Зовнішній вигляд світлодіода 2, з'єднаного з індукційним датчиком 1 та волоконнооптичним кабелем 3. Фіг. 3. Просторова неоднорідність структури змінного магнітного поля апарата для радіочастотної гіпертермії на відстані 8 мм від кінця магнітодипольного аплікатора. Вісь X відстань вздовж діаметра паралельно до петлі аплікатора. Вісь Υ - розподіл інтенсивності змінного магнітного поля. Неодимові постійні магніти з силою зчеплення: * 40 кг; + - 20 кг; × - 15 кг; о - без магнітів. Джерела інформації: 1. Пат. 2178570 Российская Федерация, МПК 7 G01R 33/02, G01R 33/00, Устройство для измерения индукции переменного магнитного поля / Гуржин С.Г., Прошин Е.М., Труханов С.В., Шуляков А.В; заявитель и патентообладатель Рязанская государственная радиотехническая академия (RU). - № 2000123821; заявл. 18.09.2000; опубл. 20.01.2002. 2. Optical current censors for high power systems / R.M. Silva, H. Martins, I. Nascimento [et al.] // Appl. Sci. - 2012. - № 2. - P. 602-628 (найближчий аналог). 3. Орел B.Э. Магнитная нанотерапия рака / В.Э. Орел, H.H. Дзятковская, А.В. Романов. Saarbrücken: "LAP Lambert Aсademiс Publishing", 2013. - T.1. - 221 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Пристрій для вимірювання просторового розподілу інтенсивності змінного магнітного поля, що містить блок живлення, індукційний датчик, що з'єднаний з світлодіодом, який через волоконно-оптичний кабель з'єднаний з фотодіодом, який відрізняється тим, що використовується малогабаритний циліндричний індукційний датчик діаметром 0,5 -2 мм з діамагнітним каркасом, світлодіод, який випромінює світло в червоній частині оптичного спектра з довжиною хвилі 620-760 нм, та розташовані поза межами дії вимірюваного магнітного поля фотодіод, чутливий до видимого світла червоного діапазону з довжиною хвилі 620-760 нм, операційний підсилювач, за допомогою якого підсилюють вихідний сигнал фотодіода, який через струмообмежувальний резист ор подають на індикатор. 2 UA 92825 U 3 UA 92825 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюOrel Valerii Emmanuilovych
Автори російськоюОрел Валерий Эммануилович
МПК / Мітки
МПК: G01R 33/02
Мітки: пристрій, поля, розподілу, вимірювання, інтенсивності, просторового, змінного, магнітного
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-92825-pristrijj-dlya-vimiryuvannya-prostorovogo-rozpodilu-intensivnosti-zminnogo-magnitnogo-polya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для вимірювання просторового розподілу інтенсивності змінного магнітного поля</a>
Попередній патент: Спосіб діагностики вогнищевих кісткових уражень у пацієнтів з онкологічними захворюваннями
Наступний патент: Спосіб оцінки епідемічної ситуації з крапельних контрольованих інфекцій
Випадковий патент: Спосіб складання бджолиного гнізда на зиму "медовий квадрат"