一种单方向测量船舶感应磁场垂直分量的方法

摘要

本发明所设计的一种单方向测量船舶感应磁场垂直分量的方法，该方法在船舶周围绕制地磁模拟线圈，对线圈通电模拟产生不同的地磁场，利用不同地磁场对船舶磁化产生的磁场来分解其感应磁场的垂直分量。本发明采用地磁模拟线圈模拟产生地磁场的方法来实现单方向测量船舶感应磁场的垂直分量，解决了现有测量船舶感应磁场垂直分量方法中需要调转方向及转移位置的问题，具有测量效率高、分解速度快、节省人力物力的优点。

主权项

一种单方向测量船舶感应磁场垂直分量的方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1)：在待测船体进入测试场之前，通过磁传感器测量地磁场的垂直分量Z_D1；步骤2)：根据船体的设计尺寸，绕制能罩住船首至船尾的多匝纵向地磁模拟线圈，所述纵向地磁模拟线圈的内圈能包裹住船体横向外轮廓；绕制能罩住船体左舷和右舷的两个横向地磁模拟线圈；绕制能罩住船底的垂向地磁模拟线圈；步骤3)：只对纵向地磁模拟线圈通电，使纵向地磁模拟线圈中心产生均匀的纵向模拟地磁场，线圈中心磁场变化的数值为线圈未通电时地磁场水平分量数值的2倍，此时通过磁传感器测量纵向地磁模拟线圈中心处含地磁场的磁场垂直分量，记为Z_D2；步骤4)：只对上述绕制的能罩住船体左舷和右舷的两个横向地磁模拟线圈通电，使两个横向地磁模拟线圈产生均匀的横向模拟地磁场，两个横向地磁模拟线圈中心磁场变化的数值为两个横向地磁模拟线圈未通电时地磁场水平分量数值的2倍，此时通过磁传感器测量两个横向地磁模拟线圈中心处含地磁场的磁场垂直分量，记为Z_D3；步骤5)：只对上述绕制的能罩住船底的垂向地磁模拟线圈通电，使垂向地磁模拟线圈产生均匀的垂向模拟地磁场，垂向地磁模拟线圈中心磁场变化的数值为垂向地磁模拟线圈未通电时地磁场垂直分量数值的2倍，此时通过磁传感器测量垂向地磁模拟线圈中心处含地磁场的磁场垂直分量，记为Z_D4；步骤6)：断开上述纵向地磁模拟线圈、垂向地磁模拟线圈和两个横向地磁模拟线圈的电源，然后将船体带入测试场，并将船体送入上述纵向地磁模拟线圈、垂向地磁模拟线圈和两个横向地磁模拟线圈围绕的区域内，通过磁传感器测量船体产生的磁场与地磁场垂直分量之和，记为Z₁；步骤7)：只对纵向地磁模拟线圈通电且产生2倍地磁场水平分量，然后通过磁传感器测量被测船体的磁场、纵向地磁模拟线圈磁场和地磁场垂向分量之和，记为Z₂；步骤8)：根据如下公式得出纵向感应磁场的垂直分量Z_ix；$Z_{\mathrm{ix}}=\frac{((Z_1-Z_{D1})-(Z_2-Z_{D2}))}{2}---\left(1\right)$这样即完成了待测船体的纵向感应磁场垂直分量的测量；步骤9)：只对能罩住船体左舷和右舷的两个横向地磁模拟线圈通电且产生2倍地磁场水平分量，然后通过磁传感器测量被测船体的磁场、两个横向地磁模拟线圈产生的磁场和地磁场垂直分量之和，记为Z₃；步骤10)根据如下公式得出横向感应磁场的垂直分量Z_iy；$Z_{\mathrm{iy}}=\frac{((Z_1-Z_{D1})-(Z_3-Z_{D3}))}{2}---\left(2\right)$这样即完成了待测船体的横向感应磁场垂直分量的测量；步骤11)：只对能罩住船底的垂向地磁模拟线圈通电且产生2倍地磁场垂直分量，然后通过磁传感器测量被测船体的磁场、垂向地磁模拟线圈产生的磁场以及地磁场垂直分量之和，记为Z₄；步骤12)：根据如下公式得出垂向感应磁场的垂直分量Z_iz；$Z_{\mathrm{iz}}=\frac{((Z_1-Z_{D1})-(Z_4-Z_{d4}))}{2}---\left(3\right)$这样即完成了待测船体的垂向感应磁场的垂直分量测量；所述纵向地磁模拟线圈为螺线管线圈；所述能罩住船底的垂向地磁模拟线圈和能罩住船体左舷和右舷的两个横向地磁模拟线圈均为矩形地磁模拟线圈。