Устройство для выделения сигнала, обусловленного влиянием вертикальной составляющей магнитного поля земли на бортовую систему контроля магнитного поля подводного объекта

Изобретение относится к размагничиванию подводных объектов и касается вопросов компенсации вертикальной составляющей магнитного поля Земли в процессе настройки бортовых систем контроля, в том числе самоконтроля, магнитного поля подводных объектов. В устройстве, представляющем собой плоский горизонтальный электропроводящий контур, имеющий положительную плавучесть, и габаритные размеры, превышающие длину и ширину подводного объекта, плоский электропроводящий контур располагают ниже водной поверхности и закрепляют в этом положении по периметру с помощью тросов и якорных грузов так, что плоскость, в которой он расположен, проходит через центр объема подводного объекта. При этом геометрический центр плоского электропроводящего контура совпадает с центром объема подводного объекта. В результате за счет существенного улучшения однородности магнитного поля, создаваемого плоским контуром с током в объеме подводного объекта, снижается погрешность настройки бортовой системы контроля магнитного поля подводного объекта, обусловленной влиянием вертикальной составляющей магнитного поля Земли. 1 ил.

 

Изобретение относится к размагничиванию подводных объектов (подводных технических средств) и касается вопросов компенсации вертикальной составляющей магнитного поля Земли в процессе настройки бортовых систем контроля, в том числе и самоконтроля, магнитного поля подводных объектов.

Точность контроля магнитного поля подводных объектов с помощью бортовых многодатчиковых систем существенно зависит от качества настройки систем, в процессе которой необходимо выделять сигналы, обусловленные влиянием магнитного поля Земли и индуцированной намагниченностью ферромагнитного корпуса подводного объекта для последующего учета и компенсации. В процессе такой настройки необходимо изменять компоненты магнитного поля Земли, действующие в направлении основных осей объекта. Очевидно, что изменения продольной и поперечной компонент могут быть осуществлены достаточно просто путем изменения курса объекта. При этом максимальные изменения продольной и поперечной компонент внешнего магнитного поля достигаются при поочередной ориентации объекта по главным магнитным курсам.

Для изменения вертикальной компоненты внешнего магнитного поля наиболее часто используются электропроводящие контуры, по которым протекает постоянный ток, в частности донные контуры. В известном техническом решении ветви электропроводящего контура прокладываются на дне акватории, в которой располагается плавающий ферромагнитный объект (Б.А.Ткаченко. «История размагничивания кораблей Советского Военно-Морского Флота». - Л., Наука, 1981, с.114). Основным достоинством этого известного технического решения является его простота, однако со сравнительно небольшими затратами оно может быть реализовано только на акваториях с требуемыми глубинами и малым наклоном донной поверхности. Кроме того, данному техническому решению присущ серьезный недостаток, обусловленный тем, что плоскость контура располагается ниже центра плавающего ферромагнитного объекта, и для достижения удовлетворительной погрешности при проведении работ с ферромагнитным объектом из-за неоднородности магнитного поля, создаваемого контуром, необходимо увеличивать размеры контура. Увеличение же размеров приводит к существенному увеличению величины тока контура и потребляемой электрической мощности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство по патенту США №4,993,345 от 19.02.1991 «Floating degaussing cable system», - прототип. В известном устройстве используется плавающий кабель. Электрический контур охватывает корпус ферромагнитного объекта по поверхности воды, а плавающий кабель отделяется от корпуса специальными кранцами-поплавками. Этому техническому решению присущ тот же недостаток, что и аналогу: центр объема подводного объекта значительно отстоит от плоскости контура. В сочетании с минимальными габаритами контура это приводит к высокой неоднородности, создаваемого им поля внутри занимаемого объектом объема, и, как следствие, высокой погрешности настройки магнитометрических систем. Кроме того, данное устройство не может быть использовано для оснащения стационарных магнитных стендов на замерзающих акваториях.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение погрешности настройки бортовой системы контроля магнитного поля подводного объекта, обусловленной влиянием вертикальной составляющей магнитного поля Земли.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в известном устройстве, представляющем собой плоский горизонтальный электропроводящий контур, имеющий положительную плавучесть, и габаритные размеры, превышающие длину и ширину подводного объекта, плоский электропроводящий контур располагают ниже водной поверхности и закрепляют в этом положении по периметру с помощью тросов и якорных грузов так, что плоскость, в которой он расположен, проходит через центр объема подводного объекта. Причем геометрический центр плоского электропроводящего контура совпадает с центром объема подводного объекта.

Снижение погрешности настройки бортовой системы контроля магнитного поля подводного объекта, обусловленной влиянием вертикальной составляющей магнитного поля Земли, обеспечивается совокупностью отличительных признаков предлагаемого устройства. При этом осуществляется оптимальный выбор глубины прокладки горизонтального электропроводящего контура, позволяющий минимизировать неоднородность магнитного поля создаваемого контуром. Оптимальность достигается при прохождении плоскости контура через центр объема подводного объекта. В этом случае функции, описывающие изменение вертикальной составляющей магнитного поля в плоскости контура в продольном и поперечном направлениях, имеют минимум в геометрическом центре контура. Причем значения функций, описывающих изменение вертикальной составляющей магнитного поля контура в вертикальном направлении (погрешности), возрастают при удалении от центра контура. Следовательно, минимальные погрешности отклонения магнитного поля контура от однородного поля достигаются при совмещении геометрического центра контура с центром объема подводного объекта.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлены ферромагнитный корпус подводного объекта 1 и предлагаемое устройство, включающее электропроводящий контур 2, имеющий положительную плавучесть, проложенный ниже водной поверхности, и закрепленный по периметру с помощью тросов 3 и якорных грузов 4.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Подводный объект устанавливается на акватории магнитного стенда. Изменением курса осуществляются определение и учет влияния горизонтальной составляющей магнитного поля Земли на бортовую многодатчиковую систему контроля магнитного поля подводного объекта. Для определения и учета влияния вертикальной составляющей магнитного поля Земли вокруг подводного объекта прокладывается плоский электропроводящий горизонтальный контур таким образом, что геометрический центр контура совпадает с центром объема, занимаемого корпусом подводного объекта. В электропроводящий контур подается постоянный ток, позволяющий изменять величину действующей на подводный объект вертикальной составляющей магнитного поля Земли.

Использование предлагаемого устройства позволяет снизить погрешность настройки бортовой системы контроля магнитного поля подводного объекта, обусловленной влиянием вертикальной составляющей магнитного поля Земли, за счет существенного улучшения однородности магнитного поля, создаваемого плоским контуром с током в объеме подводного объекта. Важным достоинством предлагаемого устройства является и то, что оно пригодно для оснащения стационарных магнитных стендов на замерзающих акваториях. Указанные особенности выгодно отличают предлагаемое устройство от прототипа.

Устройство для выделения сигнала, обусловленного влиянием вертикальной составляющей магнитного поля Земли на бортовую систему контроля магнитного поля подводного объекта, представляющее собой плоский горизонтальный электропроводящий контур, имеющий положительную плавучесть, с размерами, превышающими длину и ширину подводного объекта, отличающееся тем, что плоский электропроводящий контур проложен ниже водной поверхности и закреплен в этом положении по своему периметру с помощью тросов и якорных грузов так, что плоскость, в которой он расположен, проходит через центр объема погруженного подводного объекта, а его геометрический центр при этом совпадает с центром объема подводного объекта.



 

Похожие патенты:

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.

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

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 судовым средствам магнитной защиты надводного или подводного объекта. Маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля надводного или подводного объекта включает измерительные датчики магнитного поля, устройства определения их координат для передачи сигналов с датчиков на стенд или надводный или подводный объект. Все измерительные датчики и устройства размещаются на общей дистанционно поворачиваемой балке, буксируемой до выбранного места акватории на платформе с регулируемой плавучестью, позволяющей установить ее на грунт и зафиксировать необходимое положение дистанционно управляемыми со стенда или с надводного или с подводного объекта, конструктивно связанными с платформой домкратами. Улучшаются условия эксплуатации маневренного стенда. 1 ил.

Изобретение относится к области размагничивания кораблей и может быть использовано для питания рабочих обмоток размагничивания с установкой на судах размагничивания и на береговых станциях размагничивания взамен используемых в настоящее время электромеханических систем. В основе изобретения лежит использование емкостного накопителя энергии и принцип широтно-импульсной модуляции для обеспечения повышенной точности поддержания заданных параметров импульсов размагничивания. Техническим результатом является снижение требований к мощности питающей сети, уменьшение массогабаритных характеристик, высокий КПД, простота обслуживания, бесшумность и повышение надежности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к размагничиванию судов с ферромагнитными корпусами, и касается вопросов определения оптимальных параметров цикла электромагнитной обработки (ЭМО). В заявленном способе размагничивания судов с ферромагнитными корпусами для ЭМО используют циклы, импульсы в которых имеют синусоидальную форму, а частота размагничивающего поля выбирается из условия достижения на внутренней поверхности корпуса ослабления размагничивающего поля не более, чем 50%. Для этого частоту f синусоидального размагничивающего поля устанавливают в соответствии с формулой: f=0,5(πd2µσ)-1, где d - толщина корпуса судна, µ - абсолютная магнитная проницаемость материала корпуса, σ - удельная электропроводимость. Предлагаемый способ позволяет снизить энергопотребление и повысить качество электромагнитной обработки. 1 ил.

Изобретение относится к области размагничивания судов, в частности судов с ферромагнитным корпусом. Может быть использовано также для электромагнитной обработки вытянутых крупногабаритных ферромагнитных объектов машиностроения: валов, турбин и прочего оборудования. Предложен способ размагничивания судна с ферромагнитным корпусом, основанный на электромагнитной обработке корпуса судна в скомпенсированном магнитном поле Земли посредством знакопеременного магнитного поля, создаваемого рабочей обмоткой, в котором перемещение судна через рабочую обмотку или перемещение рабочей обмотки вдоль продольной оси судна осуществляют на расстояние, не превышающее длину судна, при этом перед началом перемещения интенсивность знакопеременного магнитного поля плавно повышают от нулевой до максимальной интенсивности, в процессе перемещения интенсивность знакопеременного магнитного поля поддерживают максимальной и неизменной, а после завершения перемещения интенсивность знакопеременного магнитного поля плавно снижают до нулевой интенсивности. Предлагаемый способ позволяет уменьшить трудоемкость работ по размагничиванию судна с ферромагнитным корпусом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области магнитной защиты надводных или подводных объектов. Измерения параметров магнитного поля надводного или подводного объекта на стационарном магнитном стенде выполняют не менее чем в двух его различных фиксированных положениях относительно стенда. Расположение объекта в начальном и последующем фиксированных положениях относительно стенда осуществляют путем швартовки объекта к бону, который зафиксирован относительно стенда и имеет не менее двух мест для швартовки объекта. Места для швартовки обеспечивают при швартовке к ним объекта заданное смещение относительно стенда. Достигается обеспечение возможности использования стенда для измерения параметров магнитного поля объектов различного водоизмещения с требуемой точностью. 3 ил.

Изобретение относится к размагничивающим устройствам, в частности к устройствам, предназначенным для размагничивания судов и подводных лодок на стационарных станциях. Предложен способ размагничивания судна, при котором на три ортогонально расположенные вблизи судна обмотки размагничивания поочередно разряжают батарею накопительных конденсаторов, при этом емкость, индуктивность и сопротивление разрядного контура выбирают исходя из получения затухающего колебательного режима разряда батареи, а замыкание разрядной цепи производят через двунаправленные ключи коммутатора в течение времени, достаточного для окончания колебательного процесса. Предложено также устройство для реализации указанного способа. Технический результат заключается в повышении качества и ускорении процесса размагничивания судна, а также в снижении энергозатрат при работе устройства размагничивания. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим снижение магнитного поля объектов морской техники, например судов. Предложен маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники, включающий измерительные датчики магнитного поля, лазерные излучатели, указывающие место установки и положения датчиков, поворачиваемую балку, на которой установлены датчики и излучатели, погружаемую платформу с регулируемой плавучестью, на которой установлена балка с датчиками, буксируемую до выбранного места акватории, дистанционно управляемые конструктивно связанные с платформой домкраты, позволяющие устанавливать платформу на грунте и фиксировать это положение, а также конструкцию, перемещающуюся по поверхности воды в районе установленной платформы, с приемниками лазерного излучения, с аппаратурой спутниковой навигации, определяющей координаты конструкции, и с аппаратурой, передающей сигналы о положении измерительных датчиков. Технический результат заключается в повышении точности измерения магнитного поля объектов морской техники. 1 ил.

Изобретение относится к области противодействия средствам магнитометрического обнаружения ферромагнитных объектов и может быть использовано для защиты кораблей, машин и других технических объектов. Технический результат состоит в расширении арсенала технических средств, обеспечивающих защиту объекта от магнитометрического обнаружения путем перевода ферромагнитного материала в кусочно-непрерывное знакопеременное периодическое намагниченное состояние. Способ защиты металлического ферромагнитного объекта от магнитометрического обнаружения, заключающийся в переводе ферромагнитного материала, из которого изготовлен защищаемый объект, в знакопеременное периодическое намагниченное состояние, включает установку на поверхности объекта элементов магнитной системы на постоянных магнитах с чередованием направления намагниченности с замыкающимся через корпус объекта магнитным потоком так, что напряженность магнитного поля, создаваемого элементами магнитной системы, обеспечивает значение намагниченности материала конструкции по меньшей мере в 2-3 раза выше, чем значение намагниченности, возникающей в материале объекта от воздействия внешнего магнитного поля. Суммарный магнитный момент установленной магнитной системы на постоянных магнитах минимален для данной конструкции объекта. Интегральный магнитный момент ферромагнитного объекта во внешнем магнитном поле с установленной магнитной системой по крайней мере в 3 раза ниже интегрального магнитного момента объекта без установленной магнитной системы, независимо от направления приложения внешнего магнитного поля. Внешнее магнитное поле представляет собой геомагнитное поле. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх