CN106773656A - 一种舰船轴频电场抑制装置及其抑制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种舰船轴频电场抑制装置及其抑制方法，抑制装置包括整流模块、电源模块和控制模块。抑制方法的具体步骤为：整流模块对输出电流进行滤波，传输给电源模块；抑制装置从外部采集负载的轴壳电流信号输入到信号处理板，经过信号处理板上的放大电路进行放大；经放大后的信号输入到电流控制板将直流分量滤除，该直流分量使用电压跟随电路处理后输出到电源模块；经放大后的信号输入到电流控制板，将已经滤除直流分量的信号的高频部分滤除，然后通过绝对值电路，从而测得轴壳电压的交流分量，输出到电源模块；电源模块最终输出抵消电流。本发明能够基本消除电场的轴频分量，有效抑制舰船的轴频电场强度，增强了隐蔽性，提高了舰船的生命力。

Description

一种舰船轴频电场抑制装置及其抑制方法

技术领域

本发明涉及抑制舰船轴频电场的领域，尤其涉及一种舰船轴频电场抑制装置及其抑制方法。

背景技术

现代舰船大部分都由不同金属材料制成，因电化学作用，不同金属在海水中形成腐蚀原电池，产生腐蚀电流。更重要的是，为提高舰船防腐能力，舰船都会采用有源阴极保护系统。当舰船螺旋桨转动时，轴系轴承接触阻抗会随转动周期性变化，而产生舰船电场的电能来源提供的电能大小比较稳定，这样，周期性变化的轴承阻抗，必然会引起周期性变化的过轴电流，从而使流过螺旋桨、轴系、舰船船体、海水等整个回路中电流随之变化，产生与转轴转速同频率电场，即轴频电场。

轴频电场是一种交变电场，会耦合交变磁场，衰减速率更慢，传播距离更远，更容易被对方电场监测系统、电场引信等探测到。轴频电场的信号特征更易识别，更容易被用来对舰船进行探测、跟踪、定位和打击。因此，抑制舰船轴频电场是消除舰船电场的重中之重。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种舰船轴频电场抑制装置及其抑制方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种舰船轴频电场抑制装置，包括整流模块、电源模块和控制模块，其特征在于，整流模块与电源模块相连，电源模块与控制模块相连通，整流模块设有电流输入端，电源模块设有电流输出端，控制模块内设有信号处理板、电流控制板、电源监控板、显示驱动板、状态显示板；信号处理板连有轴壳电流信号输入端，信号处理板与显示驱动板相连，显示驱动板与状态显示板相连；信号处理板上设有放大电路，放大电路包括三级，第一级为仪表放大器，第二级和第三级为反向放大器；信号处理板和电流控制板相连通，电流控制板上设有高通滤波电路、第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、绝对值电路和电压跟随器；电流控制板与电源监控板相连通，电源监控板与电源模块相连通。

舰船轴频电场抑制装置的抑制方法，具体步骤为：

(1)采用220V交流电对抑制装置供电，整流模块进行信号采集，对输出电流进行滤波，电流传至电源模块，电源模块的PFC模块将交流电转化为直流电；

(2)抑制装置从外部采集负载的轴壳电流信号输入到信号处理板，经过信号处理板上的放大电路进行放大，经过三级放大电路的放大，输出信号为输入信号的1000倍；

(3)经放大后的信号输入到电流控制板，通过电流控制板上的第一低通滤波电路将轴壳电压的直流分量滤除，该直流分量使用电压跟随电路处理后，将轴壳直流电压经电源监控板输出到电源模块；

(4)经放大后的信号输入到电流控制板，通过电流控制板上的高通滤波电路将轴壳电压的直流分量滤除，再通过第二低通滤波电路将已经滤除直流分量的信号的高频部分滤除，然后通过绝对值电路，将交流信号取绝对值，从而测得轴壳电压的交流分量，将交流分量经电源监控板输出到电源模块；

(5)电源模块中PFC模块进行功率补偿；

(6)电流控制板对8组电源进行通断控制，最终输出抵消电流；

(7)电源监控板将监控的电源状态，还有外部信号进来后的负载状态返回至电流控制板、信号处理板和显示驱动板，最终将状态显示在状态显示板上。

本发明的有益效果是：本发明通过提取轴壳信号，进而针对该轴壳信号反向输出一个电流，抵消船轴运转时和海水之间形成的轴频电场，达到隐形的目的。本发明能够基本消除电场的轴频分量，有效抑制舰船的轴频电场强度，增强了隐蔽性，提高了舰船的生命力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为放大电路图；

图3为第一低通滤波电路图；

图4为电压跟随电路图；

图5为高通滤波电路图；

图6为第二低通滤波电路图；

图7为绝对值电路图；

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1至图7所示，一种舰船轴频电场抑制装置，包括整流模块、电源模块和控制模块，其特征在于，整流模块与电源模块相连，电源模块与控制模块相连通，整流模块设有电流输入端，电源模块设有电流输出端，控制模块内设有信号处理板、电流控制板、电源监控板、显示驱动板、状态显示板；信号处理板连有轴壳电流信号输入端，信号处理板与显示驱动板相连，显示驱动板与状态显示板相连；信号处理板上设有放大电路，放大电路包括三级，第一级为仪表放大器，第二级和第三级为反向放大器；信号处理板和电流控制板相连通，电流控制板上设有高通滤波电路、第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、绝对值电路和电压跟随器；电流控制板与电源监控板相连通，电源监控板与电源模块相连通。

舰船轴频电场抑制装置的抑制方法，具体步骤为：

(1)采用220V交流电对抑制装置供电，整流模块进行信号采集，对输出电流进行滤波，电流传至电源模块，电源模块的PFC模块将交流电转化为直流电；

(2)抑制装置从外部采集负载的轴壳电流信号输入到信号处理板，经过信号处理板上的放大电路进行放大，经过三级放大电路的放大，输出信号为输入信号的1000倍；

(3)经放大后的信号输入到电流控制板，通过电流控制板上的第一低通滤波电路将轴壳电压的直流分量滤除，该直流分量使用电压跟随电路处理后，将轴壳直流电压经电源监控板输出到电源模块；

(4)经放大后的信号输入到电流控制板，通过电流控制板上的高通滤波电路将轴壳电压的直流分量滤除，再通过第二低通滤波电路将已经滤除直流分量的信号的高频部分滤除，然后通过绝对值电路，将交流信号取绝对值，从而测得轴壳电压的交流分量，将交流分量经电源监控板输出到电源模块；

(5)电源模块中PFC模块进行功率补偿；

(6)电流控制板对8组电源进行通断控制，最终输出抵消电流；

(7)电源监控板将监控的电源状态，还有外部信号进来后的负载状态返回至电流控制板、信号处理板和显示驱动板，最终将状态显示在状态显示板上。

本发明通过提取轴壳信号，进而针对该轴壳信号反向输出一个电流，抵消船轴运转时和海水之间形成的轴频电场，达到隐形的目的。本发明能够基本消除电场的轴频分量，有效抑制舰船的轴频电场强度，增强了隐蔽性，提高了舰船的生命力。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种舰船轴频电场抑制装置，包括整流模块、电源模块和控制模块，其特征在于，整流模块与电源模块相连，电源模块与控制模块相连通，整流模块设有电流输入端，电源模块设有电流输出端，控制模块内设有信号处理板、电流控制板、电源监控板、显示驱动板、状态显示板；信号处理板连有轴壳电流信号输入端，信号处理板与显示驱动板相连，显示驱动板与状态显示板相连；信号处理板上设有放大电路，放大电路包括三级，第一级为仪表放大器，第二级和第三级为反向放大器；信号处理板和电流控制板相连通，电流控制板上设有高通滤波电路、第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、绝对值电路和电压跟随器；电流控制板与电源监控板相连通，电源监控板与电源模块相连通。

2.一种如权利要求1所述的舰船轴频电场抑制装置的抑制方法，其特征在于，具体步骤为：

(1)采用220V交流电对抑制装置供电，整流模块进行信号采集，对输出电流进行滤波，电流传至电源模块，电源模块的PFC模块将交流电转化为直流电；

(2)抑制装置从外部采集负载的轴壳电流信号输入到信号处理板，经过信号处理板上的放大电路进行放大，经过三级放大电路的放大，输出信号为输入信号的1000倍；

(3)经放大后的信号输入到电流控制板，通过电流控制板上的第一低通滤波电路将轴壳电压的直流分量滤除，该直流分量使用电压跟随电路处理后，将轴壳直流电压经电源监控板输出到电源模块；

(4)经放大后的信号输入到电流控制板，通过电流控制板上的高通滤波电路将轴壳电压的直流分量滤除，再通过第二低通滤波电路将已经滤除直流分量的信号的高频部分滤除，然后通过绝对值电路，将交流信号取绝对值，从而测得轴壳电压的交流分量，将交流分量经电源监控板输出到电源模块；

(5)电源模块中PFC模块进行功率补偿；

(6)电流控制板对8组电源进行通断控制，最终输出抵消电流；

(7)电源监控板将监控的电源状态，还有外部信号进来后的负载状态返回至电流控制板、信号处理板和显示驱动板，最终将状态显示在状态显示板上。