專利名稱：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)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。
背景技術(shù)：
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):I)鐵磁物體所在位置地磁場(chǎng)的大?。?)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I):在待測(cè)船體進(jìn)入測(cè)試場(chǎng)之前，通過磁傳感器測(cè)量地磁場(chǎng)的垂直分量Zdi ；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Zd2 ；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Zd3 ；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(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Zix ；
權(quán)利要求
1.一種單方向測(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I):在待測(cè)船體進(jìn)入測(cè)試場(chǎng)之前，通過磁傳感器測(cè)量地磁場(chǎng)的垂直分量Zdi ； 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Zd2 ； 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Zd3 ； 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(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Zix ； Z — ((Z1-Zix)-(Z2-Zp2))(I) XXI 這樣即完成了待測(cè)船體的縱向感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的測(cè)量； 步驟9):只對(duì)能罩住船體左舷和右舷的兩個(gè)橫向地磁模擬線圈通電且產(chǎn)生2倍地磁場(chǎng)水平分量，然后通過磁傳感器測(cè)量被測(cè)船體的磁場(chǎng)、兩個(gè)橫向地磁模擬線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)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(chǎng)的垂直分量Ziy ；z _ ((zI — zD-J — (Z3 — ZD3 ))iy— 2 (2) 這樣即完成了待測(cè)船體的橫向感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的測(cè)量； 步驟11):只對(duì)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(chǎng)垂直分量，然后通過磁傳感器測(cè)量被測(cè)船體的磁場(chǎng)、垂向地磁模擬線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)以及地磁場(chǎng)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(chǎng)的垂直分量Ziz ；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單方向測(cè)量船舶感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的方法，其特征在于: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(cè)量船舶感應(yīng)磁場(chǎng)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(gè)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(jì)的一種單方向測(cè)量船舶感應(yīng)磁場(chǎng)垂直分量的方法，該方法在船舶周圍繞制地磁模擬線圈，對(duì)線圈通電模擬產(chǎn)生不同的地磁場(chǎng)，利用不同地磁場(chǎng)對(duì)船舶磁化產(chǎn)生的磁場(chǎng)來分解其感應(yīng)磁場(chǎng)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(chǎng)的方法來實(shí)現(xiàn)單方向測(cè)量船舶感應(yīng)磁場(chǎng)的垂直分量，解決了現(xiàn)有測(cè)量船舶感應(yīng)磁場(chǎng)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(cè)量效率高、分解速度快、節(jié)省人力物力的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R33/02GK103185871SQ20131007451
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)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(guó)華, 劉大明, 趙文春, 李志新, 郭成豹, 劉勝道, 劉宏 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍海軍工程大學(xué)