海洋磁力儀水下機器人搭載磁測量系統(tǒng)

應用領域： →未爆彈檢測 →制圖 →精準定位 →管道檢測/跟蹤 →考古勘探特征 →深度等*300米（根據要求提供其他等*） →靈活的系統(tǒng)設置 →聯 →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 →通過以太網端口輸出數據（10/100 MBit，全雙工） Myto®MX3D UW 是一款**的多通道系統(tǒng)，用于海洋和海洋應用中的土壤結構的磁測量。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。傳感器數據由可*聯數據采集單元MX3D UW以24位進行數字化，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（掃描，定位等）。具有可擴展的結構和通過TCP/IP輸出數據，該系統(tǒng)可以集成到現有基礎設施，如船只，ROVs，AUV或ROVS，基于其默認數據傳輸協議。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符合水下應用對精確數據采集的要求，而且具有高度的靈活性、兼容性和可擴展性，容易集成到現有的測量系統(tǒng)中。 ，從而允許將高度靈活的MX3D UW集成到現有系統(tǒng)中。FGM3D UW II傳感器可水平放置整合在ROV / ROTV中，從而產生改善的流體動力學。由于其高采樣速率高達6千赫，可用數據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提供。標準測量范圍為±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、數據采集單元和地理參考技術、數據解釋和完整的文檔軟件。北京中科地聯科技發(fā)展有限責任公司 . 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量和距離。 薄硬質泡沫板可根據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（一）磁滯回線和磁飽和現象鐵磁性材料的靜態(tài)磁滯回線，如圖 1．35 所示。在圖中當磁化過程由完全退磁狀態(tài)開始，若磁化磁場等于零，則對應的磁感應強度也為零。隨著磁化磁場 H 的增大，磁感應強度 B 亦增大，扭曲線 OA 段所示。但當 H 增加到某一值 Hs 之后，B 就幾乎不隨 H 的增加而增強，通常將這種現象稱作磁飽和現象。開始飽和點所對應的 Bs、H。，分別稱作飽和磁感應強度和飽和磁場強度。圖 1.35 靜態(tài)磁滯回線示意圖當 H 增加到 Hs 后，如使 H 逐漸減小下來，磁感應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，并且當磁場 H 減小到零時，磁感應強度 B 并不等于零，也就是說磁感應強度的變化滯后于磁場 H 的變化，這種現象稱為磁滯現象。當 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，其所對應的剩磁也是不同的，但以 H 從 Hs 減小到零時所對應的剩磁 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 即表示使磁感應強度 B 恢復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 表北京中科地聯科技發(fā)展有限責任公司 Beijing zhongke science and technology development CO.,Ltd. 示。**剩磁 Br 飽和磁感應強度 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，在設計制造磁力儀器時，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。磁通門式磁敏傳感器設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的斜率，μd=dB/dH 叫做該點的動態(tài)導磁率。磁通門磁力儀是利用具有高導磁率的軟磁鐵芯在外磁場作用下的電磁感應現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磁系數、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線圈感應輸出與外磁場成正比的信號，該感應信號包含 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比較，具有很高的導磁率(u=dB/dH)，比如國產 IJ86 型的坡莫合金，起始導磁率 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。北京中科地聯科技發(fā)展有限責任公司 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所表現者有所不同了。 2.偶次諧波的產生在無外磁場狀況下，當初*線圈中供一個交流電壓 E=Em*COSwt 時，則在坡莫合金中將產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，當一 HsBm 的這段時間也相等。從 B 曲線來看，相當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