海洋磁力儀水下機器人搭載磁測量系統(tǒng)

應(yīng)用領(lǐng)域： →未爆彈檢測 →制圖 →精準(zhǔn)定位 →管道檢測/跟蹤 →考古勘探特征 →深度等*300米（根據(jù)要求提供其他等*） →靈活的系統(tǒng)設(shè)置 →聯(lián) →2xRS232,用于連接GPS，高度計或AHRS →高達10,000 Hz的采樣率 →高達4,000 Hz的帶寬 →24位ADC分辨率 →通過以太網(wǎng)端口輸出數(shù)據(jù)（10/100 MBit，全雙工） Myto®MX3D UW 是一款**的多通道系統(tǒng)，用于海洋和海洋應(yīng)用中的土壤結(jié)構(gòu)的磁測量。該系統(tǒng)配有分辨率的FGM3D UW三軸磁通門傳感器，采樣率高達10000Hz。傳感器數(shù)據(jù)由可*聯(lián)數(shù)據(jù)采集單元MX3D UW以24位進行數(shù)字化，并且允許連接五個傳感器。它還允許在ROV周圍自由地布置傳感器用于不同的任務(wù)（掃描，定位等）。具有可擴展的結(jié)構(gòu)和通過TCP/IP輸出數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)可以集成到現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，如船只，ROVs，AUV或ROVS，基于其默認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。因此，MX3D UW系統(tǒng)可以與各種軟件解決方案一起使用QESY、EIVA或者HyPACK?？傊粌H符合水下應(yīng)用對精確數(shù)據(jù)采集的要求，而且具有高度的靈活性、兼容性和可擴展性，容易集成到現(xiàn)有的測量系統(tǒng)中。 ，從而允許將高度靈活的MX3D UW集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。FGM3D UW II傳感器可水平放置整合在ROV / ROTV中，從而產(chǎn)生改善的流體動力學(xué)。由于其高采樣速率高達6千赫，可用數(shù)據(jù)量即使在高速行駛時也非常高。它幾乎可為客戶做任何擴展的定制。 FGM3D三軸磁通門傳感器 FGM3D是一款緊湊、高性能的三軸磁通門磁力儀。它可用于各種測量范圍，從± 75μt到±1000μt，帶寬高達6000Hz，由PEEK或POM組件制成的小型緊湊型防水外殼進行保護。傳感器可由任何±15 V電源供電。在其基本配置中，該裝置可在不同的測量范圍內(nèi)提供。標(biāo)準(zhǔn)測量范圍為±100μt，帶寬為2 kHz。高達±250μt的傳感器可以改善傳感器軸的正交性并降低傳感器噪聲水平。這將使分辨率提高到小于70pt。為了支持客戶項目，SENSYS提供完整的水下系統(tǒng)，包括探針、數(shù)據(jù)采集單元和地理參考技術(shù)、數(shù)據(jù)解釋和完整的文檔軟件。北京中科地聯(lián)科技發(fā)展有限責(zé)任公司 . 緊湊型ROV傳感器框架 SENSYS SEARC 規(guī)格尺寸:1,500 x 545 x 161mm 空氣中的重量/裝載量:5kg/7kg 中性浮力框架可組合連接器和鉸鏈配件范圍? 1個傳感器框架? 4個傳感器支架? 6+2升力板?? 手提箱**ROV框架 SEARACK是一款適用于各種尺寸ROV 的輕巧，無磁傳感器框架。 由于其靈活的支架， FGM3D UW傳感器可以安裝在不同的數(shù)量和距離。 薄硬質(zhì)泡沫板可根據(jù)需要安裝保持框架的浮力中性。 通過連接器和折疊接頭，可以將多個框架連接在一起，從而允許在船上進行緊湊的設(shè)置（通過A框架啟動），但同時可以達到**的水下搜索寬度。劉凌 18510525249磁通門式磁敏傳感器又稱為磁飽和式磁敏傳感器。它是利用某些高導(dǎo)磁率的軟磁性材料 (如坡莫合金）作磁芯，以其在交直流磁場作用下的磁飽和特性及法拉第電磁感應(yīng)原理研制的測磁裝置。這種磁敏傳感器的**特點是適合在零磁場附近工作的弱磁場進行測量。傳感器可作成體積小，重量輕、功耗低，既可測 T、Z，也可測ΔT、ΔZ，不受磁場梯度影響，測量的靈敏度可達 0．01 nT，且可和磁秤混合使用的磁測儀器。由于該磁測儀對資料解釋方便，故已較普遍地應(yīng)用于航空、地面、測井等方面的磁法勘探工作中，在軍事上，也可用于尋找地下武器（炮彈、地雷等）和反潛。還可用于預(yù)報天然地震及空間磁測等。 磁通門式磁敏傳感器的物理基礎(chǔ)（一）磁滯回線和磁飽和現(xiàn)象鐵磁性材料的靜態(tài)磁滯回線，如圖 1．35 所示。在圖中當(dāng)磁化過程由完全退磁狀態(tài)開始，若磁化磁場等于零，則對應(yīng)的磁感應(yīng)強度也為零。隨著磁化磁場 H 的增大，磁感應(yīng)強度 B 亦增大，扭曲線 OA 段所示。但當(dāng) H 增加到某一值 Hs 之后，B 就幾乎不隨 H 的增加而增強，通常將這種現(xiàn)象稱作磁飽和現(xiàn)象。開始飽和點所對應(yīng)的 Bs、H。，分別稱作飽和磁感應(yīng)強度和飽和磁場強度。圖 1.35 靜態(tài)磁滯回線示意圖當(dāng) H 增加到 Hs 后，如使 H 逐漸減小下來，磁感應(yīng)強度也就隨之減小下來。但實踐證明，一般這種減小都不是按照 AO 所示的規(guī)律減小，而是按照 AB 所示的軌跡進行，并且當(dāng)磁場 H 減小到零時，磁感應(yīng)強度 B 并不等于零，也就是說磁感應(yīng)強度的變化滯后于磁場 H 的變化，這種現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象。當(dāng) H 由 HS減小到零時，B 所保留的值 Br 被稱作**剩磁，之所以叫**剩磁是由于 H 從小于 Hs 的不同值減小到零，其所對應(yīng)的剩磁也是不同的，但以 H 從 Hs 減小到零時所對應(yīng)的剩磁 Br **。欲使剩磁去掉，就需加一個與原磁化磁場相反的磁場，如 OC 段所示。線段 OC 即表示使磁感應(yīng)強度 B 恢復(fù)到零時所需要的反向磁場強度，這一場強通常稱為矯頑力，并用 Hc 表北京中科地聯(lián)科技發(fā)展有限責(zé)任公司 Beijing zhongke science and technology development CO.,Ltd. 示。**剩磁 Br 飽和磁感應(yīng)強度 Bs 飽和磁場強度 Hs 及矯頑力 Hc 是磁性材料的四個重要參數(shù)，在設(shè)計制造磁力儀器時，必須予以重視。通常磁通門式磁敏傳感器使用軟磁性材料。所謂軟磁性材料，是指那些 Hc 小的磁性材料，特點是易去磁。軟磁性材料在儀器中是工作在周期性變化的磁場（一般為正弦交變磁場）中的，故其磁化過程是周期性進行的，其結(jié)果便形成動態(tài)磁滯回線（它與圖 1.35 靜態(tài)磁滯回線形狀大致相同，面積比靜態(tài)磁滯回線面積大些），由于動態(tài)磁滯回線的面積等于反復(fù)磁化一周所損耗的能量，所以動態(tài)磁滯回線的形狀和大小隨磁化磁場頻率而變。在動態(tài)磁場作用下，除磁滯損耗之外，還有渦流損耗和其它損耗。這些損耗均與磁化磁場的頻率有關(guān)。磁通門式磁敏傳感器設(shè)計中所用到的磁滯回線是動態(tài)飽和磁滯回線，（即磁滯回線中**的一條回線）。動態(tài)磁滯回線上各點對應(yīng)的斜率，μd=dB/dH 叫做該點的動態(tài)導(dǎo)磁率。磁通門磁力儀是利用具有高導(dǎo)磁率的軟磁鐵芯在外磁場作用下的電磁感應(yīng)現(xiàn)象測定外磁場的儀器。它的傳感器的基本原理是基于磁芯材料的非線性磁化特性。其敏感元件是由高導(dǎo)磁系數(shù)、易飽和材料制成的磁芯，有兩個繞組圍繞該磁芯;一個是激勵線圈，另一個則是信號線圈。在交變激勵信號 f 的磁化作用下，磁芯的導(dǎo)磁特性發(fā)生周期性飽和與非飽和變化，從而使圍繞在磁芯上的感應(yīng)線圈感應(yīng)輸出與外磁場成正比的信號，該感應(yīng)信號包含 f、2f 及其它諧波成分，其中偶次諧波含有外磁場的信息，可以通過特定的檢測電路提取出來。 1.坡莫合金片的磁滯迥線特點坡莫合金與一般的鐵磁性物質(zhì)比較，具有很高的導(dǎo)磁率(u=dB/dH)，比如國產(chǎn) IJ86 型的坡莫合金，起始導(dǎo)磁率 u0=150000CGSM 單位。很小的矯頑磁力(Hc)和很小的飽和磁場(Hs)，因此坡莫合金的磁滯回線窄而且陡，但是一般的鐵磁性物質(zhì)的磁滯回線寬而且緩，如圖 3 一 l 和 3 一 2 所示。北京中科地聯(lián)科技發(fā)展有限責(zé)任公司 Beijing zhongke science and technology development CO.,Ltd. 分析坡莫合金的磁滯迥線可以知道，當(dāng)外磁場有微弱變化時候，就會引起磁感 B 的顯著變化，可以說磁感應(yīng)強度 B 對外磁場 H 的變化有放大的作用，或者說坡莫合金對外磁場感覺靈敏。由于坡莫合金磁滯迥線所包含的面積很小，可以近似地看成一條曲線，B 隨 H 的變化特點就與一般鐵磁性物質(zhì)所表現(xiàn)者有所不同了。 2.偶次諧波的產(chǎn)生在無外磁場狀況下，當(dāng)初*線圈中供一個交流電壓 E=Em*COSwt 時，則在坡莫合金中將產(chǎn)生一個交變磁場表達式如下: H= 一 Hmcoswt 其中 Hm>Hs 飽和磁場由于 H 隨時間變化將引起 B 隨時間變化，當(dāng)一 HsBm 的這段時間也相等。從 B 曲線來看，相當(dāng)于一段失真的正弦曲線。此曲線可以看成由基波和三次諧波合成。如圖 3 一 3 所示