CN105704995A - 一种磁场屏蔽装置 - Google Patents

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申屠锋营
楼伟民
沈常宇
王友清
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Abstract

一种磁场屏蔽装置，其特征在于：由内超导体材料层(1)、磁性材料层(2)、外超导体材料层(3)组成；磁性材料层(2)置于内超导体材料层(1)外围，外超导体材料层(3)置于磁性材料层(2)外围，本发明用超导体材料与磁性材料制作屏蔽装置，有效降低了磁场的检测率，提高了隐身性能、装置简便、成本较低，可以应用于各类实际工程中。

Description

一种磁场屏蔽装置
技术领域
一种磁场屏蔽装置，属于磁场检测领域。
背景技术
低频电磁检测的方法已经逐渐地应用于对金属铁磁性材料的缺陷检测，其主要是通过检测试件附近因磁场变化而产生的相位或者幅度变化来实现的。但在某些特殊下，我们不希望这些材料被检测出来。目前一种简易的磁场屏蔽装置已经提出，其由Fe、Cr和Ni化合物作为铁磁性材料。但由于其磁滞现象较为明显，所以只能应用在直流磁场中，而不能应用在交流磁场中。因此，找到一些拥有各向异性非均质介质和较高透磁性的材料，使其能应用于交流磁场中显得很有必要。
该装置主要利用了超导体材料和铁磁性材料良好的磁特性，采用圆柱形结构，能使磁感线发生弯曲，绕过试件后又能重新恢复原状，而铁磁性材料具有低损耗，高透磁性特点，使隐身效果更显著。它为将来任意控制磁体发电提供了可能性，而且还非常适用与隐身地雷等军用设备。该装置具有结构简单、安装方便、隐身效果好等优点。如果能在实际生活中得到应用，会给我们带来很大的便捷以及可观的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁场屏蔽装置。该装置能够降低金属材料被发现的几率，提高了隐身性能。具有结构简单、易于操作、效果显著等特点。
本发明通过以下技术方案实现：
一种磁场屏蔽装置，其特征在于：由内超导体材料层(1)、磁性材料层(2)、外超导体材料层(3)组成；磁性材料层(2)置于内超导体材料层(1)外围，外超导体材料层(3)置于磁性材料层(2)外围。
所述的一种磁场屏蔽装置，其特征在于：内超导体材料层(1)的材料为SCS12100；磁性材料层(2)的材料为Fe、Cu、B、Si、Nb复合物；外超导体材料层(3)的材料为SCS4100。
本发明的工作原理是：本发明利用了超导体材料良好磁特性，采用圆柱形结构来隐藏试件。超导体材料能暂时改变磁场的分布，使其不会穿过试件，但随着损耗的增大，隐身效果会变的不明显，Fe、Cu、B、Si、Nb复合物具有低损耗，高透磁性的特点，恰好解决了这个问题，从而使试件避免被检测到。首先当磁感线遇到外超导体材料层(3)时，磁感线会弯曲，弯曲的磁感线透过磁性材料层(2)遇到内超导体材料层(1)时，磁感线再次发生弯曲，弯曲的磁感线穿出后会恢复最开始的路径，这样试件就不会被检测到了。实验的结果可通过测磁滞回线得到。当装置中没有试件时，可以得到一个磁滞回线。当加入试件后，又可以得到一个磁滞回线。如两个磁滞回线无明显变化说明磁场屏蔽装置产生了作用，反之，若有明显变化，说明磁场屏蔽无良好性能。
本发明的有益效果是：所述一种磁场屏蔽装置不受时间、空间等环境因素的影响，操作方便、简单。此外，所述装置采用了较高的透磁性材料，适用于交流磁场中，能克服趋肤效应的影响，提高了检测深度，因此不仅可以检测金属试件表面的缺陷，还能检测金属试件内部的缺陷。
附图说明
图1是本发明的一种磁场屏蔽装置结构示意图；
图2是本发明的无试件时的磁滞回线示意图；
图3是本发明的有试件时的磁滞回线示意图；
具体实施方式
下面结合附图及实施实例对本发明作进一步描述：
参见附图1，一种磁场屏蔽装置，由内超导体材料层(1)、磁性材料层(2)、外超导体材料层(3)组成；磁性材料层(2)置于内超导体材料层(1)外围，外超导体材料层(3)置于磁性材料层(2)外围。
内超导体材料层(1)的材料为SCS12100，磁性材料层(2)的材料为Fe、Cu、B、Si、Nb复合物，外超导体材料层(3)的材料为SCS4100，磁感线遇到外超导体材料层(3)时会发生弯曲，弯曲的磁感线透过磁性材料层(2)遇到内超导体材料层(1)时，磁感线再次发生弯曲，之后恢复原来的路径，这样磁感线就不能穿过试件了。实验效果可由对比有无试件是的磁滞回线图得到，如两个磁滞回线无明显差异，则说明磁场屏蔽装置的性能好。图2为无试件时的磁滞回线示意图。图3为有试件时的磁滞回线示意图。

Claims (1)

1.一种磁场屏蔽装置，其特征在于：由内超导体材料层(1)、磁性材料层(2)、外超导体材料层(3)组成；磁性材料层(2)置于内超导体材料层(1)外围，外超导体材料层(3)置于磁性材料层(2)外围，内超导体材料层(1)由材料SCS12100制作而成，磁性材料层(2)由Fe、Cu、B、Si和Nb复合材料制作而成，外超导体材料层(3)由材料SCS4100制作而成。
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