涡流磁场测量方法研究.pdf

《涡流磁场测量方法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、涡流磁场测量方法研究崔惠憋(海军驻上海704研究所军事代表室，上海200031)摘要：介绍涡流磁场产生的原理，提出采用模拟舰艇摇摆切割磁力线产生涡流磁场的测量方法。采用圆铜板为简易模型，从理论研究和试验结果两方面证明，利用线圈通电方法产生、测量涡流磁场可行，测量数据准确。关键词：涡流；磁场；圆铜板中图分类号：TMl53文献标识码：A文章编号：1005-8354(2011)05-0033-04ResearchontheMeasuringMethodofEddyCurrentMagneticFieldCUIMin．min(NavyRepresentat

2、iveOfficeatNo．704ResearchInstitute，Sh强gllai200031，China)Abstract：Thispaperintroducesthegenerationprincipleoffkeddycurrentmagneticfield．Themeasuringtmethodthatproducestheeddycurrerttmagneticfieldbymeansofsimulatingthemagneticlinesbeingcutfromthes^iP’sswingisproposed．Thecircular

3、copperplateistaken∞thesi删出model．Fromthetheoryresearchandexperimentresults，itisprovedthatgeneratingandmeasuringtheeddycurrentma删icfildbytheelec-嘶dcoilsisfeasible．Themeasurementdataareaccurate．Keywords：eddycurrent；maleficfield；circularcopperplate0引言舰船在海洋中航行时发生摇摆，切割地磁场的磁力线产生涡流，这些

4、涡流也会产生磁场，它的数值比地磁场对舰船形成的感应磁性和固定磁性所产生的磁场虽然小的多，通常没有估算。但对于一些非磁性材料舰船，在雷区航行时，消磁要求很高，船上要尽可能采用非磁性材料，所以必需考虑到由涡流产生的磁场‘1引。目前，测量涡流磁场的方法有两种：1)通过机械方法使舰船发生摇摆，切割地球磁场，从而在船体内产生涡电流，形成涡流磁场；2)舰艇系泊于消磁码头内，通过对线圈通以一定规律变化的电流，使舰艇磁通量的变化，产生涡电流，形成涡流磁场。两种方法的本质是一致的，都是船体与外磁场有相对运动，使穿过船体的磁通量变化率发生变化，从而产生涡流。收稿日期：

5、2011-07-27作者简介：崔志憨(1985-)，男，本科，从事船舶机电专业的研究。利用机械方法产生涡流磁场，需要设计复杂的机械动力装置，而且需要采用低磁(或无磁)材料制造设备，设计难度大、成本高。采用对线圈通电的方法，模拟舰艇摇摆切割磁力线产生涡流磁场，进而进行磁场测量，方法简单易行，但是两者产生的涡流磁场的一致性需要进行研究。本文针对线圈通电产生、测量涡流磁场的方法，进行了理论研究和试验验证。l涡流磁场测量方法理论分析模拟舰艇摇摆切割磁力线产生涡流磁场的测量方法，需要进一步从理论上深入研究。为了简化分析，以圆铜板为研究对象。采用圆筒板的原因为

6、：1)圆铜板摇摆时的涡流磁场有解析解，可以准确计算；2)方便试验，可以提高试验的准确性。技术篇2011年第五期331．1圆铜板简谐振动如图1所示，以半径为d(m)，厚度为6(m)的圆板，在均匀磁场H0作用下作简单谐振运动的情况来考虑。简单谐振运动可用下式表示：0=0。}sin(∞十I)(1)式中，0为某一时刻的摇摆角度(tad)；以为振幅(rad)；oJ=21『，(md／s)．，为摇摆频率(}Iz)；t为时间(s)。⋯卜匿@圆铜板妒¨L—三一圈1四铜板简谐振动示意图角速度的最大值是在t=0时，也即0=0时。最大值0～=瑚。(2)在图1中，考察在半径

7、r的位置上，宽度为dr的圆环。通过圆环内部的磁通妒(Wb)，可用下式给出：妒=w，2Bosin(0)(3)式中，风为圆板中的磁通密度(Wb／m2)。Bo=矾(4)式中，灿为圆板的磁导率(H／m)。因为研究的铜板是弱磁性体，所以设其／1,接近真空磁导率／．to=41r·10～H／m。由于磁通妒的变化产生的感应电势E：E=一誓=一wr2B。一。面dO(5)上式的最大值产生在l=0、日=0的瞬间。Ew=一Ⅱr2B。观(6)宽度为dr的圆环的电阻为：R=p焉(7)式中，P是圆板电阻率，因此在这个圆环回路中产生的电流dl(A)为：dl-导：孟E一*b*dr：

8、尝(8)百2了五；万2■严7¨J在圆板轴线上距离中心z(m)的点，出产生的dtI为：34第五期2011年技术篇dHz=r2