Dispositivo de medición de campo magnético.

Dispositivo de medición de campo magnético.

Comprende medios (S) de detector de campo magnético y medios de soporte de dichos medios (S) de detector desplazables para mover dichos medios (S) de detector en un campo magnético.

Los medios de soporte de los medios (S) de detector comprenden al menos un filamento (14) tensado entre dos puntos (13) de fijación, estando dispuestos los medios (S) de detector en dicho al menos un filamento (14).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201431497.

Solicitante: CONSORCI PER A LA CONSTRUCCIÓ, EQUIPAMENT I EXPLOTACIÓ DEL LABORATORI DE LLUM DE SINCROTRÓ.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: COLLDELRAM PEROLIU,Carles, NIKITINA,Liudmila, RIBO MOR,Libert, CAMPMANY GUILLOT,Josep.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01R33/02 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01R MEDIDA DE VARIABLES ELECTRICAS; MEDIDA DE VARIABLES MAGNETICAS (indicación de la sintonización de circuitos resonantes H03J 3/12). › G01R 33/00 Dispositivos o aparatos para la medida de valores magnéticos. › Medida de la dirección o de la intensidad de campos magnéticos o de flujos magnéticos (G01R 33/20 tiene prioridad).
  • H05H7/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05H TECNICA DEL PLASMA (tubos de haz iónico H01J 27/00; generadores magnetohidrodinámicos H02K 44/08; producción de rayos X utilizando la generación de un plasma H05G 2/00 ); PRODUCCION DE PARTICULAS ACELERADAS ELECTRICAMENTE CARGADAS O DE NEUTRONES (obtención de neutrones a partir de fuentes radiactivas G21, p. ej. G21B, G21C, G21G ); PRODUCCION O ACELERACION DE HACES MOLECULARES O ATOMICOS NEUTROS (relojes atómicos G04F 5/14; dispositivos que utilizan la emisión estimulada H01S; regulación de la frecuencia por comparación con una frecuencia de referencia determinada por los niveles de energía de moléculas, de átomos o de partículas subatómicas H03L 7/26). › Detalles de dispositivos de los tipos cubiertos por los grupos H05H 9/00 - H05H 13/00 (blancos para la producción de reacciones nucleares H05H 6/00).
Dispositivo de medición de campo magnético.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de medición de campo magnético.

Objeto de la invención.

La presente invención se refiere a un dispositivo de medición de campo magnético, especialmente a un dispositivo de medición de campo magnético de imanes y estructuras magnéticas cerrados usados en el ámbito de los aceleradores de partículas.

Antecedentes de la invención.

En el ámbito de los aceleradores de partículas, la medición del campo magnético generado por los imanes que forman parte de dichos aceleradores es necesaria para el control de calidad de dichos imanes, ya sea durante su proceso de producción o durante su funcionamiento.

Los dispositivos de medición del estado de la técnica miden el campo magnético en la zona situada en el entrehierro de los imanes, que constituye un paso por el que discurren las partículas aceleradas. Dichos dispositivos de medición consisten en un detector o sonda que se desplaza por el paso o entrehierro situado entre los polos de los imanes y que detecta el campo magnético y sus variaciones a lo largo del desplazamiento.

Dependiendo de las características del entrehierro situado entre los polos, los dispositivos de medición presentan diferentes configuraciones.

Si el entrehierro presenta una configuración abierta, es decir, si la sección transversal del entrehierro no está totalmente rodeada por los polos de los imanes y existe una abertura lateral longitudinal que comunica el entrehierro con el exterior, es posible aprovechar dicha abertura para introducir a través de la misma la sonda o detector en el interior del entrehierro. En este caso, el dispositivo de medición puede consistir en

un banco que comprende una base dispuesta en el suelo y un carro que se desplaza sobre la misma en paralelo con respecto a la dirección longitudinal del entrehierro, estando situados la base y el carro fuera del imán. El carro soporta un brazo que se extiende en voladizo y que soporta a su vez la sonda.

El brazo queda dispuesto a la altura de la abertura y se extiende perpendicularmente con respecto a la dirección longitudinal del entrehierro, de modo que la sonda queda dispuesta en el interior del entrehierro a través de dicha abertura. Para medir el campo magnético a lo largo del entrehierro, el carro y el brazo se desplazan a lo largo de la abertura y en paralelo con respecto al entrehierro y, de este modo, la sonda se desplaza por el interior del entrehierro y a lo largo del mismo, midiendo los valores del campo magnético en diferentes puntos de la trayectoria de desplazamiento a lo largo del entrehierro.

Para realizar una medición precisa del campo magnético es imprescindible que la sonda se desvíe lo menos posible con respecto a la dirección de desplazamiento de la medición. Es decir, la sonda debe describir un movimiento lo más ajustado posible con respecto a un trayecto ideal a lo largo del cual se pretende conocer el campo magnético de una estructura. Normalmente, este trayecto está contenido en un plano o en una recta.

De este modo, la base del banco a lo largo de la que se desplaza el carro debe presentar una gran planitud, de manera que la posición de la sonda se ajuste con una precisión de unas decenas de micras a la trayectoria predeterminada. Por este motivo, es necesario utilizar bloques de granito calibrados y de dimensiones considerables. El propio carro y los mecanismos de accionamiento y desplazamiento del mismo también deben ser muy precisos para evitar movimientos no deseados durante el desplazamiento de la sonda.

En el caso de entrehierros de configuración cerrada, es decir, entrehierros con una sección transversal totalmente rodeada por los polos magnéticos de los imanes u otras estructuras que impiden la existencia de una abertura lateral, no es posible utilizar el tipo de dispositivo de medición descrito anteriormente, ya que no existe ninguna abertura lateral longitudinal a través de la que disponer y desplazar la sonda

en el entrehierro.

En estos casos, los dispositivos de medición conocidos utilizados requieren disponer varios de sus componentes dentro del entrehierro además de la sonda. Esta solución conceptual, que actualmente es la única que se utiliza, supone que dichos dispositivos de medición deben tener necesariamente un tamaño reducido para poder introducirse en el entrehierro, que tiene una sección limitada. El menor tamaño del dispositivo de medición implica un menor tamaño de sus componentes, incluidas las guías por las que se desplaza la sonda, que se colocan en el interior del entrehierro. De este modo, usando dispositivos de medición con mecanismos de accionamiento y desplazamiento más pequeños, es mucho más difícil obtener un desplazamiento preciso de la sonda en comparación con los dispositivos de medición de mayor tamaño descritos anteriormente.

Por lo tanto, con este tipo de dispositivos es más difícil obtener mediciones precisas. Además, normalmente, estos dispositivos deben ser producidos y diseñados según las características, formas y dimensiones de cada imán y entrehierro específico que debe medirse, de modo que difícilmente un mismo dispositivo de medición puede ser utilizado con imanes o entrehierros de distintos tamaños o configuraciones.

Finalmente, la disposición de estos dispositivos en el interior del entrehierro requiere el montaje y el desmontaje de los mismos cada vez que se desea realizar una medición. Estos procesos de montaje y desmontaje resultan con frecuencia difíciles y complejos, de modo que el consumo de tiempo y de recursos que ello implica también constituyen un inconveniente a solventar.

Descripción de la invención.

El objetivo de la presente invención es solventar los inconvenientes que presentan los dispositivos conocidos en la técnica, proporcionando un dispositivo de medición de campo magnético que comprende medios de detector de campo magnético y medios de soporte de dichos medios de detector desplazadles para mover dichos medios de detector en un campo magnético, caracterizado por el hecho de que los medios de soporte de los medios de detector comprenden al menos un filamento

tensado entre dos puntos de fijación, estando dispuestos los medios de detector en dicho al menos un filamento.

Preferiblemente, los medios de soporte comprenden una estructura que incluye dos brazos y un espacio situado entre dichos brazos, estando dispuesto el al menos un filamento en dicho espacio e incluyendo cada uno de dichos brazos un punto de fijación correspondiente.

También preferiblemente, los medios de soporte comprenden una base dispuesta en el suelo y un carro desplazable sobre dicha base en un plano de desplazamiento definido por la superficie superior de la base, estando soportada dicha estructura en dicho carro.

Gracias a estas características, es posible obtener un dispositivo de medición de campo magnético que permite disponer fácilmente el detector o sonda de medición de campo magnético dentro de un entrehierro o paso de un imán sin aberturas laterales longitudinales y desplazar la sonda a lo largo de dicho entrehierro con gran

precisión.

El filamento se dispone a través del entrehierro del imán con la sonda fijada al mismo introduciéndolo por uno de los orificios extremos del imán y extrayéndolo por el orificio opuesto. A continuación, el filamento se fija a la estructura de soporte del filamento y se tensa, de modo que el mismo discurre en paralelo con respecto al entrehierro y pasa a través del mismo. Al tensar el filamento, la sonda unida al mismo queda suspendida en el interior del entrehierro.

Para desplazar la sonda a lo largo del entrehierro, el carro del dispositivo se desplaza sobre la base en una dirección en paralelo con respecto al entrehierro y la sonda también se desplaza a lo largo del entrehierro, llevando a cabo mediciones del campo magnético en diferentes posiciones a lo largo de dicho entrehierro.

Gracias al filamento, es posible disponer todos los elementos de accionamiento y de guiado que hacen posible el movimiento de la sonda a lo largo del entrehierro fuera del entrehierro y del imán, de modo que es posible usar dispositivos mucho

más grandes y precisos para tal propósito. De hecho, es posible utilizar bases y carros ya conocidos usados para realizar mediciones en imanes con entrehierros abiertos o con aberturas longitudinales, cuya fiabilidad y buen funcionamiento están comprobados.

Ventajosamente, los medios de soporte comprenden medios de ajuste de la posición de la estructura con respecto al carro.

También ventajosamente, los medios de ajuste comprenden un dispositivo de accionamiento asociado a cada uno de los extremos opuestos del carro en la dirección longitudinal del al menos un filamento.

...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo (1) de medición de campo magnético que comprende medios (S) de detector de campo magnético y medios de soporte de dichos medios (S) de detector desplazares para mover dichos medios (S) de detector en un campo magnético, caracterizado por el hecho de que los medios de soporte de los medios (S) de detector comprenden al menos un filamento (14) tensado entre dos puntos (13) de fijación, estando dispuestos los medios (S) de detector en dicho al menos un filamento (14).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios de soporte comprenden una estructura (7) que incluye dos brazos (11) y un espacio (12) situado entre dichos brazos (11), estando dispuesto el al menos un filamento (14) en dicho espacio (12) e incluyendo cada uno de dichos brazos (11) un punto (13) de fijación correspondiente.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que los medios de soporte comprenden una base (2) dispuesta en el suelo y un carro (6) desplazable sobre dicha base (2) en un plano (P) de desplazamiento definido por la superficie superior de la base (2), estando soportada dicha estructura (7) en dicho carro (6).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que los medios de soporte comprenden medios de ajuste de la posición de la estructura (7) con respecto al carro (6).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que los medios de ajuste comprenden un dispositivo (9, 10) de accionamiento asociado a cada uno de los extremos opuestos del carro (6) en la dirección longitudinal del al menos un filamento (14).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que cada dispositivo (9, 10) de accionamiento está asociado a un elemento (8) de conexión asociado a la estructura (7), comprendiendo el elemento (8) de

conexión una zona (8a) deformable elásticamente.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho

de que cada dispositivo (9, 10) de accionamiento es accionable

independientemente, de modo que el accionamiento simultáneo y con el mismo movimiento de los dispositivos (9, 10) de accionamiento provoca el desplazamiento de la estructura (7) en una dirección perpendicular con respecto al plano (P) de desplazamiento del carro (6) y el accionamiento de cada dispositivo (9, 10) de accionamiento con un movimiento distinto entre sí provoca la inclinación de la estructura (7) a través de la deformación elástica de la zona (8a) deformable elásticamente del elemento (8) de conexión.

8. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada punto de fijación comprende una mordaza (13) que retiene de forma amovible un extremo correspondiente del al menos un filamento (14).

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que la mordaza (13) comprende medios (23) de ajuste de tensión del al menos un filamento (14).

10. Dispositivo según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por el hecho de que la mordaza (13) comprende medios (26) de detector de la tensión del al menos un filamento (14).

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el al menos un filamento (14) está hecho de fibra de carbono.

12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el al menos un filamento (14) comprende una sección transversal sustancialmente plana.


 

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