[發(fā)明專利]一種單方向測(cè)量船舶感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310074515.1
• 申請(qǐng)日: 2013-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN103185871A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖昌漢;高俊吉;周國(guó)華;劉大明;趙文春;李志新;郭成豹;劉勝道;劉宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R33/02
• 分類號(hào): G01R33/02;G01R33/12
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;李滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及消磁技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種單方向測(cè)量船舶感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的方法。

技術(shù)背景

船舶等鐵磁物體在地球磁場(chǎng)作用下，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)磁性，進(jìn)而在鐵磁物體周圍產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，感應(yīng)磁場(chǎng)是一種隨外界磁場(chǎng)（主要是地球磁場(chǎng)）變化的磁場(chǎng)，它與鐵磁物體實(shí)時(shí)的位置、方向、姿態(tài)等因素有關(guān)，因而是一種瞬時(shí)效應(yīng)磁場(chǎng)。鐵磁物體感應(yīng)磁性的大小與下列因素有關(guān)：

1）鐵磁物體所在位置地磁場(chǎng)的大小；

2）鐵磁物體的方向、姿態(tài)等；

3）鐵磁物體建造時(shí)所用鋼材的磁性能；

4）鐵磁物體形狀、尺寸及結(jié)構(gòu)。

同一類型的鐵磁物體如果建造的材料相同，結(jié)構(gòu)相同，則其感應(yīng)磁性應(yīng)該是相同的。

對(duì)鐵磁物體進(jìn)行退磁時(shí)，需要準(zhǔn)確測(cè)量其感應(yīng)磁場(chǎng)的垂直分量，從而可以對(duì)其進(jìn)行退磁處理。

一般情況下，鐵磁物體水平感應(yīng)磁場(chǎng)的垂直分量用磁東、磁西或磁南、磁北兩個(gè)相差180°方向的同一點(diǎn)磁場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分解；垂直感應(yīng)磁場(chǎng)的垂直分量用鐵磁物體在不同地區(qū)的磁場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分解。

這種感應(yīng)磁場(chǎng)分解方法對(duì)于小型鐵磁物體是很容易實(shí)現(xiàn)的，但是，對(duì)于船舶等大型鐵磁物體，對(duì)其進(jìn)行調(diào)轉(zhuǎn)方向需要浪費(fèi)大量的人力物力，非常不方便；而對(duì)于垂直感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的測(cè)量，又需要將被測(cè)量目標(biāo)轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)地區(qū)進(jìn)行測(cè)量，這樣更加不方便。因此，實(shí)現(xiàn)單方向測(cè)量鐵磁物體感應(yīng)磁場(chǎng)的垂直分量非常重要，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種單方向測(cè)量船舶感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的方法，該方法解決了現(xiàn)有測(cè)量鐵磁物體感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量方法中需要調(diào)轉(zhuǎn)被測(cè)船舶方向的問(wèn)題，能適用于船舶等大型鐵磁物體的垂直感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的測(cè)量。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的單方向測(cè)量船舶感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1）：在待測(cè)船體進(jìn)入測(cè)試場(chǎng)之前，通過(guò)磁傳感器測(cè)量地磁場(chǎng)的垂直分量Z_D1；

步驟2）：根據(jù)船體的設(shè)計(jì)尺寸，繞制能罩住船首至船尾的多匝縱向地磁模擬線圈，所述縱向地磁模擬線圈的內(nèi)圈能包裹住船體橫向外輪廓；繞制能罩住船體左舷和右舷的兩個(gè)橫向地磁模擬線圈；繞制能罩住船底的垂向地磁模擬線圈；

步驟3）：只對(duì)縱向地磁模擬線圈通電，使縱向地磁模擬線圈中心產(chǎn)生均勻的縱向模擬地磁場(chǎng)，線圈中心磁場(chǎng)變化的數(shù)值為線圈未通電時(shí)地磁場(chǎng)水平分量數(shù)值的2倍，此時(shí)通過(guò)磁傳感器測(cè)量縱向地磁模擬線圈中心處含地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)垂直分量，記為Z_D2；

步驟4）：只對(duì)上述繞制的能罩住船體左舷和右舷的兩個(gè)橫向地磁模擬線圈通電，使兩個(gè)橫向地磁模擬線圈產(chǎn)生均勻的橫向模擬地磁場(chǎng)，兩個(gè)橫向地磁模擬線圈中心磁場(chǎng)變化的數(shù)值為兩個(gè)橫向地磁模擬線圈未通電時(shí)地磁場(chǎng)水平分量數(shù)值的2倍，此時(shí)通過(guò)磁傳感器測(cè)量?jī)蓚€(gè)橫向地磁模擬線圈中心處含地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)垂直分量，記為Z_D3；

步驟5）：只對(duì)上述繞制的能罩住船底的垂向地磁模擬線圈通電，使垂向地磁模擬線圈產(chǎn)生均勻的垂向模擬地磁場(chǎng)，垂向地磁模擬線圈中心磁場(chǎng)變化的數(shù)值為垂向地磁模擬線圈未通電時(shí)地磁場(chǎng)垂直分量數(shù)值的2倍，此時(shí)通過(guò)磁傳感器測(cè)量垂向地磁模擬線圈中心處含地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)垂直分量，記為Z_D4；

步驟6）：斷開上述縱向地磁模擬線圈、垂向地磁模擬線圈和兩個(gè)橫向地磁模擬線圈的電源，然后將船體帶入測(cè)試場(chǎng)，并將船體送入上述縱向地磁模擬線圈、垂向地磁模擬線圈和兩個(gè)橫向地磁模擬線圈圍繞的區(qū)域內(nèi)，通過(guò)磁傳感器測(cè)量船體產(chǎn)生的磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)垂直分量之和，記為Z₁；

步驟7）：只對(duì)縱向地磁模擬線圈通電且產(chǎn)生2倍地磁場(chǎng)水平分量，然后通過(guò)磁傳感器測(cè)量被測(cè)船體的磁場(chǎng)、縱向地磁模擬線圈磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)垂向分量之和，記為Z₂；

步驟8）：根據(jù)如下公式得出縱向感應(yīng)磁場(chǎng)的垂直分量Z_ix；