[发明专利]一种大型磁目标地磁场磁矩测量方法

说明书

本发明公开了一种大型磁目标地磁场磁矩测量方法，包括无磁支架、磁强计阵列和数据处理系统。本发明中，在地磁场环境下，通过磁强计阵列采集位于两个无磁支架之间中心位置目标X、Y和Z方向的磁场值，然后，将目标平移推离中心，磁强计阵列采集X、Y和Z方向的空地背景磁场值，随后，目标掉转180°再次移动至两个无磁支架之间中心位置，磁强计阵列再次采集X、Y和Z方向的磁场值，最后，利用多磁偶极子算法，感磁系数比例法和磁强计阵列系数补偿法，通过数据处理系统，完成目标剩磁矩和感磁矩的计算；本发明可在地磁场下完成大型或者超大型磁目标多工况的剩磁矩和感磁矩测量，去除干扰能力强，测量方法简单可靠，测量精度高。

技术领域

本发明涉及磁场测量技术领域，尤其涉及一种大型磁目标地磁场磁矩测量方法。

背景技术

磁矩测量和计算是了解和掌握物体磁性特征的重要手段，目前，磁矩测量采用的方法有：力矩法、磁偶极子法、赤道作图法、球面作图法、动态环路法、欧拉方法等，其中力矩法需要使用力矩计，多用于小型试件的磁矩测量；磁偶极子法多用于试件磁矩的估测，试验过程对物体尺寸和测量距离的比例有一定要求；球面作图法需要测量物体包络球面空间磁场，所需设备和测量方法较复杂，存在一定的不安全性；动态环路法易受物体外形影响，对环路线圈尺寸变化有一定的要求；欧拉方法可对物体内部的多磁偶极子进行分辨，但其实用性和准确率不高；赤道作图法在安全性和准确性方面较其他方法都有一定的优势，但其测量和计算需要测量物体周围一圈的磁场，这些方法主要针对包络为4米以内的物体磁矩测量。

随着科技的进步，产品的尺寸越来越大，在航天、航空、船舶、交通轨道等领域，出现了越来越多的产品包络都超过5米，目前的测量手段已经无法完成这些产品磁矩测量的需求，因此，迫切需要一种新方法和新手段来完成包络超过5米以上的大型目标的磁矩测量。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种大型磁目标地磁场磁矩测量方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种大型磁目标地磁场磁矩测量方法，包括无磁支架、磁强计阵列和数据处理系统，所述无磁支架设有两个，两个所述无磁支架位于磁目标两侧，两个所述无磁支架上均设有所述磁强计阵列，所述磁强计阵列呈水平直线设置。

优选地，所述无磁支架由无磁材料制成，所述无磁支架呈正四方体形状，四方体框架的四根竖立柱与位于四根竖向立柱顶端和底端的四根口字型横梁利用无磁卡箍连接，横梁的顶端装有水平仪。

优选地，每组所述磁强计阵列由两个以上的磁强计组成，所述磁强计按照设定距离，通过塑料基座安装于铝制横杆上，所述铝制横杆设置在无磁支架的顶端，两组所述磁强计阵列位于磁目标两侧。

优选地，所述数据处理系统包括数据同步采集器和数据分析系统。

优选地，包括以下步骤：

S1：将整个系统放置于待测区域，按要求摆放无磁支架和磁强计阵列；

S2：把磁目标放置于两个无磁支架之间中心位置，设置目标工作状态；

S3：利用磁强计阵列采集X、Y和Z方向的磁场值Bx1，By1和Bz1；

S4：将磁目标平移推离两个无磁支架之间中心位置；

S5：利用磁强计阵列采集X、Y和Z方向的背景空地磁场值Bx0，By0和Bz0；

S6：通过数据处理系统，用磁强计阵列系数补偿监测磁强计的测量值，计算X、Y和Z方向的目标磁场值，得到目标X、Y和Z方向的总磁矩Mx0，My0和Mz0；

S7：将磁目标沿水平方向掉转180°，移动至两个无磁支架之间中心位置；

S8：磁强计阵列再次采集X、Y和Z方向的磁场值Bx2，By2和Bz2；