專利名稱：一種單方向測量船舶感應(yīng)磁場垂直分量的方法
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量船舶感應(yīng)磁場垂直分量的方法。
背景技術(shù)：
船舶等鐵磁物體在地球磁場作用下，會產(chǎn)生感應(yīng)磁性，進而在鐵磁物體周圍產(chǎn)生感應(yīng)磁場，感應(yīng)磁場是一種隨外界磁場(主要是地球磁場)變化的磁場，它與鐵磁物體實時的位置、方向、姿態(tài)等因素有關(guān)，因而是一種瞬時效應(yīng)磁場。鐵磁物體感應(yīng)磁性的大小與下列因素有關(guān):I)鐵磁物體所在位置地磁場的大小；2)鐵磁物體的方向、姿態(tài)等；3)鐵磁物體建造時所用鋼材的磁性能；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。對鐵磁物體進行退磁時，需要準確測量其感應(yīng)磁場的垂直分量，從而可以對其進行退磁處理。一般情況下，鐵磁物體水平感應(yīng)磁場的垂直分量用磁東、磁西或磁南、磁北兩個相差180°方向的同一點磁場測量數(shù)據(jù)進行`分解；垂直感應(yīng)磁場的垂直分量用鐵磁物體在不同地區(qū)的磁場測量數(shù)據(jù)進行分解。這種感應(yīng)磁場分解方法對于小型鐵磁物體是很容易實現(xiàn)的，但是，對于船舶等大型鐵磁物體，對其進行調(diào)轉(zhuǎn)方向需要浪費大量的人力物力，非常不方便；而對于垂直感應(yīng)磁場垂直分量的測量，又需要將被測量目標轉(zhuǎn)移到另外一個地區(qū)進行測量，這樣更加不方便。因此，實現(xiàn)單方向測量鐵磁物體感應(yīng)磁場的垂直分量非常重要，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種單方向測量船舶感應(yīng)磁場垂直分量的方法，該方法解決了現(xiàn)有測量鐵磁物體感應(yīng)磁場垂直分量方法中需要調(diào)轉(zhuǎn)被測船舶方向的問題，能適用于船舶等大型鐵磁物體的垂直感應(yīng)磁場垂直分量的測量。為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計的單方向測量船舶感應(yīng)磁場垂直分量的方法，其特征在于，它包括如下步驟:步驟I):在待測船體進入測試場之前，通過磁傳感器測量地磁場的垂直分量Zdi ；步驟2):根據(jù)船體的設(shè)計尺寸，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，線圈中心磁場變化的數(shù)值為線圈未通電時地磁場水平分量數(shù)值的2倍，此時通過磁傳感器測量縱向地磁模擬線圈中心處含地磁場的磁場垂直分量，記為Zd2 ；步驟4):只對上述繞制的能罩住船體左舷和右舷的兩個橫向地磁模擬線圈通電，使兩個橫向地磁模擬線圈產(chǎn)生均勻的橫向模擬地磁場，兩個橫向地磁模擬線圈中心磁場變化的數(shù)值為兩個橫向地磁模擬線圈未通電時地磁場水平分量數(shù)值的2倍，此時通過磁傳感器測量兩個橫向地磁模擬線圈中心處含地磁場的磁場垂直分量，記為Zd3 ；步驟5):只對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,垂向地磁模擬線圈中心磁場變化的數(shù)值為垂向地磁模擬線圈未通電時地磁場垂直分量數(shù)值的2倍，此時通過磁傳感器測量垂向地磁模擬線圈中心處含地磁場的磁場垂直分量，記為Zd4 ；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橫向地磁模擬線圈的電源，然后將船體帶入測試場，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橫向地磁模擬線圈圍繞的區(qū)域內(nèi)，通過磁傳感器測量船體產(chǎn)生的磁場與地磁場垂直分量之和，記為Z1 ；步驟7):只對縱向地磁模擬線圈通電且產(chǎn)生2倍地磁場水平分量，然后通過磁傳感器測量被測船體的磁場、縱向地磁模擬線圈磁場和地磁場垂向分量之和，記為Z2 ；步驟8):根據(jù)如下公式得出縱向感應(yīng)磁場的垂直分量Zix ；
權(quán)利要求
1.一種單方向測量船舶感應(yīng)磁場垂直分量的方法，其特征在于，它包括如下步驟: 步驟I):在待測船體進入測試場之前，通過磁傳感器測量地磁場的垂直分量Zdi ； 步驟2):根據(jù)船體的設(shè)計尺寸，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，線圈中心磁場變化的數(shù)值為線圈未通電時地磁場水平分量數(shù)值的2倍，此時通過磁傳感器測量縱向地磁模擬線圈中心處含地磁場的磁場垂直分量，記為Zd2 ； 步驟4):只對上述繞制的能罩住船體左舷和右舷的兩個橫向地磁模擬線圈通電，使兩個橫向地磁模擬線圈產(chǎn)生均勻的橫向模擬地磁場,兩個橫向地磁模擬線圈中心磁場變化的數(shù)值為兩個橫向地磁模擬線圈未通電時地磁場水平分量數(shù)值的2倍，此時通過磁傳感器測量兩個橫向地磁模擬線圈中心處含地磁場的磁場垂直分量，記為Zd3 ； 步驟5):只對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,垂向地磁模擬線圈中心磁場變化的數(shù)值為垂向地磁模擬線圈未通電時地磁場垂直分量數(shù)值的2倍，此時通過磁傳感器測量垂向地磁模擬線圈中心處含地磁場的磁場垂直分量，記為Zd4 ； 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橫向地磁模擬線圈的電源，然后將船體帶入測試場，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橫向地磁模擬線圈圍繞的區(qū)域內(nèi)，通過磁傳感器測量船體產(chǎn)生的磁場與地磁場垂直分量之和，記為Z1 ； 步驟7):只對縱向 地磁模擬線圈通電且產(chǎn)生2倍地磁場水平分量，然后通過磁傳感器測量被測船體的磁場、縱向地磁模擬線圈磁場和地磁場垂向分量之和，記為Z2 ； 步驟8):根據(jù)如下公式得出縱向感應(yīng)磁場的垂直分量Zix ； Z — ((Z1-Zix)-(Z2-Zp2))(I) XXI 這樣即完成了待測船體的縱向感應(yīng)磁場垂直分量的測量； 步驟9):只對能罩住船體左舷和右舷的兩個橫向地磁模擬線圈通電且產(chǎn)生2倍地磁場水平分量，然后通過磁傳感器測量被測船體的磁場、兩個橫向地磁模擬線圈產(chǎn)生的磁場和地磁場垂直分量之和，記為Z3 ； 步驟10)根據(jù)如下公式得出橫向感應(yīng)磁場的垂直分量Ziy ；z _ ((zI — zD-J — (Z3 — ZD3 ))iy— 2 (2) 這樣即完成了待測船體的橫向感應(yīng)磁場垂直分量的測量； 步驟11):只對能罩住船底的垂向地磁模擬線圈通電且產(chǎn)生2倍地磁場垂直分量，然后通過磁傳感器測量被測船體的磁場、垂向地磁模擬線圈產(chǎn)生的磁場以及地磁場垂直分量之和,記為Z4 ； 步驟12):根據(jù)如下公式得出垂向感應(yīng)磁場的垂直分量Ziz ；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單方向測量船舶感應(yīng)磁場垂直分量的方法，其特征在于:所述縱向地磁模擬線圈為螺線管線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單方向測量船舶感應(yīng)磁場垂直分量的方法，其特征在于:所述能罩住船底的垂向 地磁模擬線圈和能罩住船體左舷和右舷的兩個橫向地磁模擬線圈均為矩形地磁模擬線圈。
全文摘要
本發(fā)明所設(shè)計的一種單方向測量船舶感應(yīng)磁場垂直分量的方法，該方法在船舶周圍繞制地磁模擬線圈，對線圈通電模擬產(chǎn)生不同的地磁場，利用不同地磁場對船舶磁化產(chǎn)生的磁場來分解其感應(yīng)磁場的垂直分量。本發(fā)明采用地磁模擬線圈模擬產(chǎn)生地磁場的方法來實現(xiàn)單方向測量船舶感應(yīng)磁場的垂直分量，解決了現(xiàn)有測量船舶感應(yīng)磁場垂直分量方法中需要調(diào)轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)移位置的問題，具有測量效率高、分解速度快、節(jié)省人力物力的優(yōu)點。
文檔編號G01R33/02GK103185871SQ20131007451
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者肖昌漢, 高俊吉, 周國華, 劉大明, 趙文春, 李志新, 郭成豹, 劉勝道, 劉宏 申請人:中國人民解放軍海軍工程大學