Регулятор магнитного поля надводного (подводного) объекта


 


Владельцы патента RU 2477494:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова" (ФГУП "ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова") (RU)

Изобретение относится к судовым средствам магнитной защиты надводного (подводного) объекта, в частности к регуляторам магнитного поля объекта. Сущность изобретения заключается в том, что регулятор магнитного поля надводного (подводного) объекта включает блоки приема сигналов от навигационного комплекса и датчиков магнитного поля Земли или датчиков магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта и блок распределения сигналов управления эффективностью этих компенсаторов, при этом в него введен блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля, установленных на магнитно-измерительном стенде, и блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, причем выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда, соединен с одним из входов блока формирования алгоритма управления, а выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, соединен с другим входом блока формирования алгоритма управления. Технический результат - настройка системы электромагнитной компенсации магнитного поля объекта без непосредственного вмешательства оператора. 1 ил.

 

Изобретение относится к судовым средствам магнитной защиты надводного (подводного) объекта, в частности к автоматическим регуляторам его магнитного поля.

Известны автоматические регуляторы магнитного поля объекта, которые, управляя установленными на нем источниками компенсирующего электромагнитного поля, обеспечивают требуемый уровень результирующего магнитного поля объекта. В качестве примера могут служить регуляторы: УРТ-860, ДВС-860, РТКП, «Кадмий-Р».

Известен также прототип - «Автоматический регулятор магнитного поля подводных или надводных объектов» (разрешение на выдачу патента №200913 2080/11 (044982) от 25.08.2009 г.).

В прототип включены блоки приема сигналов от навигационного комплекса (НК) и от датчиков магнитного поля Земли (ДЗ) или датчиков магнитного поля объекта (ДО), блок формирования алгоритма управления системой автоматического управления магнитным полем, блоки управления компенсаторами магнитного поля, а также блок распределения сигналов управления эффективностью этих компенсаторов.

В соответствии с заданным алгоритмом функционирования блок распределения управляет автономными источниками питания секций компенсационных обмоток объекта, обеспечивающих электромагнитную компенсацию его магнитного поля.

Качество магнитной защиты объекта во многом обеспечивается комплексом работ, связанных с настройкой системы компенсации его магнитного поля и предусматривающих:

- измерение и расчет составляющих вектора индукции магнитного поля объекта;

- регулировку ампер-витков секций компенсационных обмоток;

- настройку автоматического регулятора, формирующего сигналы управления источниками питания секций компенсационных обмоток.

Существуют два способа проведения работ:

- на «стопе», путем измерения магнитного поля объекта переносными датчиками на 4-х главных магнитных курсах в соответствии с определенной сеткой точек;

- на «ходу», при измерении и фиксации проходных характеристик на магнитно-измерительном стенде с использованием датчиков, стационарно установленных на дне его акватории (патент №2142143, класса G01R 33/02, B63G 9/06).

Оба способа предусматривают участие оператора - одного или группы специалистов, анализирующих результаты измерений и принимающих решение о требуемой корректировке ампер-витков в соответствующих секциях компенсационных обмоток объекта.

Для реализации указанных операций требуется длительный срок нахождения объекта на магнитно-измерительном стенде. Сокращение срока является одной из важнейших задач при его размагничивании.

Одним из путей решения поставленной задачи является проведение работ по настройке регулятора, наладке системы автоматической компенсации магнитного поля, измерению магнитного поля объекта и обработке результатов измерений во время маневрирования объекта на магнитно-измерительном стенде без непосредственного участия оператора.

Для этого необходимо обеспечить соединение блоков аппаратуры, осуществляющих измерение магнитного поля объекта, и блоков, обрабатывающих результаты этих измерений, с блоками аппаратуры, обеспечивающими управление источниками питания в секциях компенсационных обмоток.

Регулятор-прототип не позволяет реализовать такое соединение и, следовательно, возможность проведения необходимых работ во время маневрирования объекта на магнитно-измерительном стенде без непосредственного участия оператора. Это является существенным недостатком прототипа.

Задачей предлагаемого изобретения является сокращение времени нахождения объекта на магнитно-измерительном стенде за счет уменьшения сроков проведения работ, связанных с наладкой системы электромагнитной компенсации и производимых во время маневрирования объекта на стенде без непосредственного участия оператора.

Цель достигается за счет того, что в автоматическом регуляторе магнитного поля подводного или надводного объекта, включающем блоки:

- приема сигналов от навигационного комплекса и от датчиков магнитного поля объекта или Земли;

- формирования алгоритма управления в системе автоматической компенсации магнитного поля объекта;

- управления компенсаторами магнитного поля объекта;

- распределения сигналов управления эффективностью этих компенсаторов;

дополнительно введен блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля, и блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков магнитного поля. Датчики установлены на магнитно-измерительном стенде.

Выход блока для приема и преобразования сигналов датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда соединен с одним из входов блока формирования алгоритма управления, а выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов о координатах объекта и датчиков стенда, соединен с другим входом блока формирования алгоритма управления.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунком, на котором представлена блок-схема регулятора управления магнитным полем объекта с указанием основных составляющих:

НК - навигационный комплекс объекта;

ДЗ - датчики магнитного поля Земли, установленные на объекте;

ДО - датчики магнитного поля объекта;

1 - блок приема входных сигналов от НК, ДЗ, ДО;

2 - блок формирования алгоритма управления;

3 - блоки управления электромагнитными компенсаторами;

4 - блок распределения;

5 - электромагнитные компенсаторы;

6 - блок приема и преобразования сигналов о текущих координатах объекта и датчиков магнитного поля;

7 - блок приема и преобразования сигналов от датчиков магнитного поля стенда.

В режиме настройки регулятора и системы электромагнитной компенсации объекта работа осуществляется следующим образом.

В блок приема входных сигналов 1 поступают сигналы от установленных на объекте датчиков ДЗ, ДО или от навигационного комплекса НК. В соответствии с требуемым алгоритмом функционирования, реализуемым в блоке формирования алгоритма управления 2, по заданной программе в блоке вырабатываются управляющие сигналы, поступающие на входы блоков управления электромагнитными компенсаторами 3.

Входной управляющий сигнал, поступающий в каждый из блоков, автоматически корректируется в блоке распределения 4 по командам из блока формирования алгоритма управления 2. Это производится с учетом результатов обработки сигналов, полученных от датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда, поступающих в него через блок приема и преобразования сигналов 7, и сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, поступающих через блок 6. Обработка сигналов производится в соответствии с заданной программой.

Сигналы с выхода блоков управления электромагнитными компенсаторами 3 поступают на входы электромагнитных компенсаторов 5 для формирования требуемого магнитного поля объекта.

Блок приема и преобразования сигналов от датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда и блок приема и преобразования сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, включенные в состав регулятора, при обработке результатов измерений в блоке формирования алгоритма управления по заданной программе, позволяют во время маневрирования объекта на стенде осуществлять необходимое воздействие на электромагнитные компенсаторы. Это обеспечивает настройку регулятора магнитного поля объекта и системы его электромагнитной компенсации без непосредственного участия оператора.

Наладка системы электромагнитной компенсации объекта, реализуемая во время его маневрирования на стенде при использовании указанных блоков без непосредственного участия оператора, позволяет существенно сократить срок нахождения объекта на магнитно-измерительном стенде.

Регулятор магнитного поля надводного (подводного) объекта, включающий блоки приема сигналов от навигационного комплекса и датчиков магнитного поля Земли или датчиков магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта и блок распределения сигналов управления эффективностью этих компенсаторов, отличающийся тем, что в него введен блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля, установленных на магнитно-измерительном стенде, и блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, причем выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда, соединен с одним из входов блока формирования алгоритма управления, а выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, соединен с другим входом блока формирования алгоритма управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к феррозондовым навигационным магнитометрам и может быть использовано для измерения трех ортогональных компонент вектора индукции магнитного поля Земли и выдачи сигналов, пропорциональных измеренным компонентам, в виде цифрового кода.

Изобретение относится к области промыслово-геофизического исследования скважин и может быть использовано как телеметрическая система с электромагнитным каналом связи по породе для передачи технологической информации о забойных параметрах бурения, например, от инклинометра.

Изобретение относится к испытаниям и диагностике двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к области экспериментальной физики и может быть использовано при измерении динамического распределения магнитной восприимчивости ферромагнитных колец (или дисков), помещенных их кромкой в неподвижное локализованное в пространстве регулируемое постоянное магнитное поле и вращающихся относительно него с регулируемой постоянной угловой скоростью.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для прецизионного измерения магнитных полей. .

Изобретение относится к области обеспечения защиты от инфекций. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для преобразования переменного магнитного поля в электрическое напряжение в составе измерительной аппаратуры и в различных системах автоматического управления, а также в качестве питающего элемента.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к магнитометрии, и может быть использовано для получения и визуализации распределенных в пространстве и периодически изменяющихся во времени магнитных полей внутри тела с неоднородными магнитными свойствами без механического проникновения в него.

Изобретение относится к технике размагничивания судов и касается вопросов настройки многодатчиковых систем управления магнитным полем, обеспечивающих минимизацию эксплуатационных изменений внешнего магнитного поля судна.

Изобретение относится к автоматическим регуляторам магнитного поля объекта. .

Изобретение относится к судостроению, в частности к защите судов от неконтактных магнитных мин. .

Изобретение относится к области размагничивания кораблей и может быть использовано для питания обмоток размагничивания и электромагнитных компенсаторов взамен применяемых в настоящее время электромашинных преобразователей.

Изобретение относится к технике размагничивания плавучих объектов. .

Изобретение относится к размагничиванию объектов, находящихся на плаву, объектов транспортного машиностроения, а также турбин, дизелей и прочей техники. .

Изобретение относится к защите судов от неконтактных магнитных мин. .

Изобретение относится к судовым средствам магнитной защиты подводного или надводного объекта, в частности к автоматическим регуляторам его магнитного поля. Автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта включает блок приема сигналов от датчиков его магнитного поля, от навигационного комплекса и сигналов о токах компенсаторов магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта и блок распределения сигналов управления эффективностью компенсаторов магнитного поля объекта. В него введен блок контроля магнитного состояния объекта, соединенный с выходом блока формирования алгоритма управления, и блок сигнализации о превышении предельных значений параметров его магнитной защиты, соединенный с выходом блока контроля магнитного состояния объекта. В результате обеспечивается возможность оценивать магнитное состояние объекта в процессе плавания и сигнализировать о снижении требуемого уровня его магнитной защиты. 1 ил.
Наверх