CN108426572A - 超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置 - Google Patents

超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108426572A
CN108426572A CN201810178828.4A CN201810178828A CN108426572A CN 108426572 A CN108426572 A CN 108426572A CN 201810178828 A CN201810178828 A CN 201810178828A CN 108426572 A CN108426572 A CN 108426572A
Authority
CN
China
Prior art keywords
deep
sea
shielded box
basis
model casing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810178828.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108426572B (zh
Inventor
赖莹
朱斌
陈云敏
陈川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201810178828.4A priority Critical patent/CN108426572B/zh
Publication of CN108426572A publication Critical patent/CN108426572A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108426572B publication Critical patent/CN108426572B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/04—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means
    • G01C21/08—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means involving use of the magnetic field of the earth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30—Assessment of water resources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置。包括位于内部的屏蔽箱和位于外部的模型箱，屏蔽箱通过支撑和垫块固定于模型箱内，屏蔽箱内侧壁固定有一磁源支架，磁源支架上固定放置磁源，屏蔽箱内填充有实验土体，实验土体内置有深海基础，深海基础在屏蔽箱的实验土体内随意活动，深海基础上固定有追踪器；屏蔽箱和模型箱均用接地线接地，追踪器经电源线连接模型箱外的设备独立电源，追踪器经数据线与模型箱外的数据收集处理系统连接。本发明用于离心机深海基础实验中屏蔽离心机运行产生的低频干扰磁场以及精确追踪结构物的位置与姿态信息，提高磁感应追踪设备精度，达到实时连续探测深海基础的运动信息。

Description

超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置
技术领域
本发明涉及了一种深海基础动态特性测量装置，尤其是涉及了一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置。
背景技术
海上石油开采行业的兴起，促进了海上油气开采平台深海基础的研究与发展，成为土木工程领域新兴的研究热点。深海基础受力作用下的位置和姿态信息与其极限承载力和破坏模式密切相关，以深海拖曳锚为例，其安装告竣时的嵌入深度与方位角决定了基础的极限承载力、及服役期间受风、浪、流等荷载作用下可出现的法向机动、面内机动、异面机动等不同失稳机制。然而土体的不可视性，导致精确追踪深海基础在海床中的运行轨迹成为一大技术障碍，这使得关于深海基础在安装过程中的轨迹及姿态与服役期间受力作用下的位置与姿态信息成为一大研究难点。当前实验中追踪深海基础轨迹的手段有三种：用合成锂皂土模拟海床，利用其土体透明性观察深海基础运动；使用自然土体，但在实验初始阶段，在深海基础上涂抹高锰酸钾，使得深海基础在拖曳过程中会留下带有高锰酸钾的深红色轨迹；采用倾角传感器观察深海基础在自然土体中的姿态。其中，采用合成锂皂土来模拟海床，由于这类材料的透明性，在实验观察窗中可以方便地观察深海基础在模拟土体中的运行轨迹，可对锚的拖曳嵌入过程进行实时的观测。此类试验对锚嵌入过程的定性研究具有一定的参考价值。但是，由于合成锂皂土与海洋土质相差较远，无法直接给出定量的成果。涂抹高锰酸钾法，虽然能够观测深海基础的嵌入轨迹和姿态信息，但是不能精确测量各项参数。利用相对地心的重力加速度原理制作的倾角传感器测量深海基础在土体中的角度变化，此传感器主要适合静态和慢速变化的动态测量(载体水平或俯仰的角度变化速率小于5度/秒)，不适用于快速变化的动态测量(大于10度/秒时)。另外，由于倾角传感器是一种应用惯性原理的加速度传感器，利用相对地心的重力加速度原理制作，一旦有除重力加速度之外的外界加速度时，加速度芯片测得的加速度就包括外界加速度，将会导致计算出来的角度不准确，因此倾角传感器不能用于超重力离心机土工实验中。
物体在三维空间中的位置和姿态，由6个参数来描述，即六个自由度，沿X、Y、Z坐标轴的平动和绕X、Y、Z轴三个方向的转动。对目标物体的空间位置与姿态进行探测的技术称为空间位置追踪技术，电磁空间定位和测向技术是当前常见的空间位置追踪技术。其本质是使用交变的电磁场来定位目标物体的位置及姿态，系统由数据收集处理系统、磁源、追踪器构成。其中，磁源的作用是向三个相互垂直的线圈分时发送一定的较低频率的正弦电流信号产生电磁场，同时向追踪器提供相位参考信号；追踪器的作用是利用三个相互垂直的线圈对感应到的交流信号进行幅度的测量与相位的判决，主要是与参考信号同相或者反相，然后将测量幅度和相位判决的结果输出给A/D转换电路，经过A/D转换后将数据传入数据收集处理系统，最后通过电磁定位算法计算出目标物体的位置姿态信息，即目标六个自由度参数，进而实现对追踪目标空间位置与姿态信息的精确定位。磁感应追踪设备可以在超重力作用下对于物体六个空间自由度运动信息进行精确追踪。然而，由于其通过电磁场对于目标实施追踪探测，因此，其工作环境不能受到干扰磁场的影响。
超重力土工实验中，离心机运行将会产生干扰磁场，磁场大小和频率取决于离心机的运转速度。干扰磁场传播路径有三种：(1)通过金属传导的磁场，由于离心机上金属器件的磁导率往往较高，因此磁场可通过金属器件传递至实验模型箱；(2)通过空气传播辐射磁场；(3)通过电源传播的干扰磁场。三种磁场传播方式最终都会在模型箱产生干扰磁场，进而对模型箱内的磁感应追踪设备产生严重干扰。
通过切断磁场传播途径实现消除干扰磁场的目的，目前对于低频磁场的屏蔽，常采用铁氧体材料(铁、硅钢片、坡莫合金等)等高磁导率材料的低磁阻对干扰磁场进行磁通分路，从而使得屏蔽体内部的磁场大为减弱；对于高频磁场，采用良导体材料，通过导体涡流效应产生反向磁场，进而达到到磁场屏蔽的目的。除此之外，聚合物电磁屏蔽材料可通过对电磁的反射、吸收、损耗等方式实现电磁场屏蔽。
发明内容
为了避免上述现有技术所存在的不足，本发明提供了一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，以使超重力离心机实验中磁感应追踪设备不被干扰磁场影响，从而在实验过程中实现对深海基础三维空间位置与姿态信息的追踪测量，使得深海基础能够在超重力环境下实现动态特性的测量，并能有效抗低频磁干扰。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明包括位于内部的屏蔽箱和位于外部的模型箱，屏蔽箱通过支撑和垫块固定于模型箱内，屏蔽箱内侧壁固定有一磁源支架，磁源支架上固定放置磁源，屏蔽箱内填充有实验土体，实验土体内置有深海基础，深海基础在屏蔽箱的实验土体内随意活动，深海基础上固定有追踪器；屏蔽箱和模型箱均用接地线接地，追踪器经电源线连接模型箱外的设备独立电源，追踪器经数据线与模型箱外的数据收集处理系统连接。
所述的深海基础为海上油气开采平台的基础结构零件，一般是特种钢结构。常见的油气平台基础有传统拖曳锚和法向承力锚等，传统拖曳锚通常由大型锚爪、刚性锚胫和用于连接锚索的锚眼(钩环或吊带)组成，仅能承受较大水平荷载，主要用于悬链式系泊系统；法向承力锚如Stevmanta一般由锚板、软索锚胫和角度调节器组成，其受力方向与锚板垂直，能承受水平荷载与垂直荷载，常用于绷紧式系泊系统。上述两种海洋基础的锚板形状为类蝶形，具有前段较尖尾部较宽大的特征。
所述的模型箱置于超重力离心机的吊篮上，接地线通过超重力离心机轴心引出到超重力离心机外，设备独立电源和数据收集处理系统均固定于模型箱的箱体外。
所述的屏蔽箱包括内层和外层的两层，外层材料为铜，内层材料为硅钢，内层和外层通过热轧复合法紧密贴合在一起。
所述的磁源为磁感应追踪设备磁源。
所述的屏蔽箱和模型箱的箱顶盖均开有小孔，小孔用于通过电源线、数据线和接地线，小孔处用导电橡胶填充密封，使得电源线、数据线和接地线穿过后的小孔处依然保持连续导体。
本发明结构的设计适用于屏蔽箱内置有一个或两个深海基础的情况，每个深海基础上均固定有追踪器，各个追踪器共用一个磁源。
所述的电源线和数据线均采用电磁屏蔽胶带包裹。
所述的磁源支架底部和屏蔽箱侧壁之间连接有多道斜撑，以提高稳定性。
所述的设备独立电源是DC输出为19.6V 4A、AC输出220V 300W正弦波的独立电源，可避免大型电机运转时对电路产生的磁干扰。
所述的垫块为长条形钢，焊接与模型箱底部，连接固定于屏蔽箱底板，垫块部分填充于屏蔽箱和模型箱之间的空间，位于四角角部垫块成L形，限制屏蔽箱水平运动。
所述的支撑为长条形钢，沿屏蔽箱和模型箱之间的空间沿上下方向均匀布置三道，限制屏蔽箱在模型箱内的水平运动，并防止屏蔽箱过大变形。
本发明用于离心机深海基础实验中屏蔽离心机运行产生的低频干扰磁场以及精确追踪结构物的位置与姿态信息，从而提高磁感应追踪设备精度，达到实时连续探测深海基础的六个自由度高精度运动信息，确定实验中结构物的三维空间位置与姿态信息。
本发明通过搭建屏蔽箱、将深海基础放置在屏蔽箱中、再将屏蔽箱放置在超重力环境下、再通过磁感应追踪设备测量获得深海基础在超重力环境下离心试验过程中的实时三维坐标和三维旋转角，进而获得深海基础的动态运动特性。
屏蔽箱内部外部材料为铜，通过在高频磁场下产生涡流进而产生反向磁场起到屏蔽干扰磁场的作用；内部材料为硅钢，硅钢为低磁阻、高磁导率材料，能够通过磁通分路作用屏蔽磁场。
与现有技术相比，本发明有益效果体现在：
1.相比于常重力实验中用倾角传感器只能测量深海基础旋转角变化，使用磁感应追踪设备不仅能够测量深海基础任意方向的旋转角，还能测量基础的位置信息，使得实验者对于深海基础的位置信息与姿态信息掌握得更全面，解决了超重力离心机实验中追踪海洋结构物形态以及位置的技术难题。
2.离心机试验中磁感应追踪设备的干扰磁场屏蔽系统能够有效屏蔽超重力实验中离心机运行产生的干扰磁场，使得磁感应追踪设备能够精确追踪海洋结构物的空间位置与姿态信息。
3.深海基础离心机实验中，还未有实验装置同时测量海土中基础的六个自由度方向上的运动状态，这一装置弥补了这一技术空白，具有很大的创新性。
4.本发明屏蔽箱外层为铜，能够通过铜表面的涡流产生的反磁场屏蔽干扰磁场；内层采用的高磁导率硅钢可以通过磁通分路屏蔽低频磁场。因此，屏蔽系统能够屏蔽大范围频率的干扰磁场。
5.为加强屏蔽效果，解决箱盖缝隙产生的漏磁现象，采用导电橡胶填充在箱体缝隙处。
6.如前所述，由于土的不可视性，导致精确追踪深海基础在海床中的运行轨迹成为一大技术障碍，本发明有效解决了这一难题，可对深海基础位置与姿态信息进行实时追踪，对于研究深海基础受力作用下的位置和姿态信息与其极限承载力的关系以及服役期间受风、浪、流等荷载作用下可出现的法向机动、面内机动、异面机动等不同失稳机制具有重要意义。
附图说明
图1是本发明的俯视剖视图；
图2是本发明的水平正视剖视图；
图3是本发明的水平侧视剖视图；
图4是电磁屏蔽胶带包裹电源线与数据线的示意图；
图5是接地线布置示意图；
图6是磁感应追踪设备测得的深海基础六自由度参数随时间变化的曲线；
图7是磁感应追踪设备测得的深海基础运动轨迹；
图8是磁感应追踪设备测得的深海基础运动姿态；
图9是磁感应追踪设备测得的深海基础高速运动时速度随时间变化的曲线；
图10是磁感应追踪设备测得的深海基础高速运动时速度与位移的关系曲线。
图中：1、屏蔽箱，2、模型箱，3、支撑，4、垫块，5、接地线，6、设备独立电源，7、硅钢，8、铜，9、磁源支架，10、支架斜撑，11、箱盖小孔，12、导电橡胶，13、屏蔽胶带，14、数据收集处理系统，15、磁源，16、深海基础，17、追踪器，18、超重力离心机。
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～图3所示，本发明包括位于内部的屏蔽箱1和位于外部的模型箱2，屏蔽箱1通过支撑3和垫块4固定于模型箱2内，屏蔽箱1内侧壁固定有一磁源支架9，磁源支架9上固定放置磁源15，屏蔽箱1内填充有实验土体，实验土体内置有深海基础16，深海基础16在屏蔽箱1的实验土体内随意活动，深海基础16上固定有追踪器17；屏蔽箱1和模型箱2均用接地线5接地，追踪器17经电源线连接模型箱2外的设备独立电源6，追踪器17经数据线与模型箱2外的数据收集处理系统14连接。
如图5所示，模型箱2置于超重力离心机18的吊篮上，接地线5通过超重力离心机轴心引出到超重力离心机外，设备独立电源6和数据收集处理系统14均固定于模型箱2的箱体外。
屏蔽箱1包括内层和外层的两层，外层材料为铜8，内层材料为硅钢7，内层和外层通过热轧复合法紧密贴合在一起。
具体实施中，外层铜8的厚度为5mm，内层硅钢7的厚度为10mm，内层和外层通过坯料选择和准备、加热、轧制和轧制后热处理等一系列热轧复合法工艺过程形成屏蔽箱复合板材，并通过焊接复合板材形成屏蔽箱体。坯料准备时，对其表面处理干净，采用焊接密闭法对坯料四周进行焊接，使组装坯料形成密闭式结构。同时，为防止复合截面元素相互扩散，可在组元间加中间衬箔。
磁源15为磁感应追踪设备磁源。
屏蔽箱1和模型箱2的箱顶盖均开有小孔11，小孔11用于通过电源线、数据线和接地线5，小孔11处用导电橡胶12填充密封，使得电源线、数据线和接地线5穿过后的小孔11处依然保持连续导体。
模型箱2外部采用井字形肋提高模型箱承载力。屏蔽箱1和模型箱2接地线通过模型箱小孔外出接地，并连接地面，均用于屏蔽电场。
如图4所示，电源线和数据线均采用电磁屏蔽胶带13包裹，防止电线通电产生的电磁场影响传感器接收磁源发射的电磁信号。
磁源支架9底部和屏蔽箱1侧壁之间连接有多道斜撑10，以提高稳定性。
垫块4为长条形钢，焊接与模型箱2底部，连接固定于屏蔽箱1底板，垫块4部分填充于屏蔽箱1和模型箱2之间的空间，位于四角角部垫块4成L形，限制屏蔽箱1水平运动。
支撑3为长条形钢，沿屏蔽箱1和模型箱2之间的空间沿上下方向均匀布置三道，限制屏蔽箱1在模型箱2内的水平运动，并防止屏蔽箱1过大变形。
本发明实施例及其实施过程按如下步骤进行：
步骤1:安装追踪器
将追踪器17用粘贴剂粘贴固定于深海基础16底部，然后打开屏蔽箱1上部箱盖，将带有追踪器17的深海基础16放置到实验土体中，将磁源放置于屏蔽箱磁源支架上9。
步骤2：磁感应追踪设备校准
打开磁感应追踪设备，测试并校准。
步骤3：防止箱体漏磁处理
用屏蔽胶带13包裹电源线与数据线，然后盖上上部箱盖，并且用导电橡胶12填充线路进出小孔11及两个箱体的箱盖的缝隙，使屏蔽箱保持连续导体。
步骤4：进行离心模拟实验
将模型箱放置在超重力离心机的吊篮中，确保接地线5接地后，运转离心机，通过传感器输出数据观测深海基础运动形态。
通过磁感应追踪设备对深海基础的位置与姿态信息的示例如下：
该示例展示了磁感应追踪设备可同时对两个对象进行追踪。将两个深海基础缩尺模型串联组合成新型混合基础，在试验土中进行试验，在新型混合基础中的第一个及第二个基础的底部分别固定一个追踪器，两个追踪器接收同一个磁源信号，连接到同一个数据收集处理系统。
将两个深海基础通过锚缆连接，利用追踪器获得的纵摇角及z向数据，确定两深海基础在屏蔽箱内的试验土中的预埋深度为0.5cm以及预埋角度达40°；将第一个深海基础通过锚缆连接至模型箱内的动力加载设备以提供拖曳力；按照步骤2、3、4开始离心模拟实验。通过实验得到的新型混合深海基础在拖曳力作用下的6自由度随时间变化的信息，图6中展示了第一个深海基础的6自由度结果。结合图6中的y和z轴坐标信息，得到轨迹如图7所示；结合y坐标和纵摇角信息，得到纵摇角随拖曳距离的变化如图8所示。图7和图8中实验测得的第一个和第二个深海基础的轨迹和姿态分别用实线和虚线表示。根据图7所测得的纵摇角，在图6的轨迹曲线上画出相应的深海基础倾斜角度示意图，便于观察在两个深海基础分别随着水平拖曳距离，各自埋深以及倾斜角度的变化，为归纳分析第一个和第二个深海基础的运动特性提供翔实的实验资料。对比两幅图可见，新型混合深海基础中每个深海基础的嵌入轨迹及嵌入过程中的纵摇角度都可观测到。
在第二个示例中，利用磁感应追踪设备的60帧每秒的高分辨率，追踪深海基础的高速运动轨迹，能够体现磁感应追踪设备这一特点的示例是离心模拟深海基础自由落体贯入试验。将追踪器固定于深海基础的几何中心，利用磁感应追踪设备的定位功能，确定基础在实验前被放置在高于试验土体一米二的位置；再利用磁感应追踪设备的测向功能，确定深海基础在空中没有围绕x、y、z三轴任意转动；按照步骤2、3、4开始离心模拟实验。试验过程中，释放深海基础，保证其在自重作用下贯入土工试验床，并利用磁感应追踪设备追踪其轨迹。首先利用磁感应追踪设备测得的的定向信息获得位移随时间变化的信息如图9，进而对时间求导，得到如图10所示的深海基础下落速度随时间的变化。图10可见磁感应追踪设备可精确测得运动速度5m/s的动态轨迹，并且利用磁感应追踪设备得到的速度随时间变化的规律与理论模型计算的结果具有较高的吻合度，说明该技术的精确度和准确性。
本发明的工作原理如下：
当离心机电机运行时，会产生干扰磁场，并且，运行速度越快，干扰磁场频率越高，强度越大。产生的干扰磁场会对磁感应追踪设备磁源发射的电磁场产生严重干扰从而影响其测量精度。
本发明通过屏蔽箱屏蔽干扰磁场，高频磁场会在屏蔽箱外部材料铜表面产生涡流从而产生反磁场从而起到屏蔽磁场的作用。低频磁场由于其内部材料为硅钢，硅钢为低磁阻、高磁导率材料，能够通过磁通分路作用(使大部分低频磁场产生汇聚作用，减少其他空间磁通量的分布)起到磁场屏蔽的作用，这是屏蔽磁场的主要方式。
除此之外，本发明还通过测量装置使用单独电源减少干扰磁场对电源的影响，模型箱、屏蔽箱接地，导电橡胶填充作用使整个屏蔽体形成导电连续，起到良好的电磁场屏蔽作用，也能一定程度上减少干扰磁场的影响。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：包括位于内部的屏蔽箱(1)和位于外部的模型箱(2)，屏蔽箱(1)通过支撑(3)和垫块(4)固定于模型箱(2)内，屏蔽箱(1)内侧壁固定有一磁源支架(9)，磁源支架(9)上固定放置磁源(15)，屏蔽箱(1)内填充有实验土体，实验土体内置有深海基础(16)，深海基础(16)在屏蔽箱(1)的实验土体内随意活动，深海基础(16)上固定有追踪器(17)；屏蔽箱(1)和模型箱(2)均用接地线(5)接地，追踪器(17)经电源线连接模型箱(2)外的设备独立电源(6)，追踪器(17)经数据线与模型箱(2)外的数据收集处理系统(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：所述的模型箱(2)置于超重力离心机(18)的吊篮上，接地线(5)通过超重力离心机轴心引出到超重力离心机外，设备独立电源(6)和数据收集处理系统(14)均固定于模型箱(2)的箱体外。
3.根据权利要求1所述的一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：所述的屏蔽箱(1)包括内层和外层的两层，外层材料为铜(8)，内层材料为硅钢(7)，内层和外层通过热轧复合法紧密贴合在一起。
4.根据权利要求1所述的一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：所述的磁源(15)为磁感应追踪设备磁源。
5.根据权利要求1所述的一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：所述的屏蔽箱(1)和模型箱(2)的箱顶盖均开有小孔(11)，小孔(11)用于通过电源线、数据线和接地线(5)，小孔(11)处用导电橡胶(12)填充密封，使得电源线、数据线和接地线(5)穿过后的小孔(11)处依然保持连续导体。
6.根据权利要求1所述的一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：所述的屏蔽箱(1)内置有一个或两个深海基础(16)，每个深海基础(16)上均固定有追踪器(17)，各个追踪器(17)共用一个磁源(15)。
7.根据权利要求1所述的一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：所述的磁源支架(9)底部和屏蔽箱(1)侧壁之间连接有多道斜撑(10)，以提高稳定性。
8.根据权利要求1所述的一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：所述的设备独立电源(6)是DC输出为19.6V 4A、AC输出220V 300W正弦波的独立电源。
9.根据权利要求1所述的一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：所述的垫块(4)为长条形钢，焊接与模型箱(2)底部，连接固定于屏蔽箱(1)底板，垫块(4)部分填充于屏蔽箱(1)和模型箱(2)之间的空间，位于四角角部垫块(4)成L形，限制屏蔽箱(1)水平运动。
10.根据权利要求1所述的一种超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置，其特征是：所述的支撑(3)为长条形钢，沿屏蔽箱(1)和模型箱(2)之间的空间沿上下方向均匀布置三道，限制屏蔽箱(1)在模型箱(2)内的水平运动，并防止屏蔽箱(1)过大变形。
CN201810178828.4A 2018-03-05 2018-03-05 超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置 Active CN108426572B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810178828.4A CN108426572B (zh) 2018-03-05 2018-03-05 超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810178828.4A CN108426572B (zh) 2018-03-05 2018-03-05 超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108426572A true CN108426572A (zh) 2018-08-21
CN108426572B CN108426572B (zh) 2023-09-12

Family

ID=63157741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810178828.4A Active CN108426572B (zh) 2018-03-05 2018-03-05 超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108426572B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109345936A (zh) * 2018-11-08 2019-02-15 南京大学 用于超重力环境的多向动力物理模拟实验装置及实验方法
CN110346402A (zh) * 2019-06-20 2019-10-18 浙江大学 超重力环境下使用的强电电极装置
CN113026707A (zh) * 2021-03-22 2021-06-25 浙江大学 一种用于超重力离心机的动力贯入平板锚试验装置
CN113156084A (zh) * 2021-03-22 2021-07-23 浙江大学 一种用于超重力离心机中的串联锚运动规律试验装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11163589A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Matsushita Electric Works Ltd 電磁シールド用複合体及びその製造方法
CN2564244Y (zh) * 2002-08-19 2003-08-06 内蒙古蒙西高新技术集团有限公司 一种磁传动自动温控超重力反应器
GB201104255D0 (en) * 2011-03-14 2011-04-27 Schlumberger Holdings Examining porous sample
JP2012033669A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Kajima Corp 外乱変動磁場のアクティブ磁気シールド方法及びシステム
DE102011018684A1 (de) * 2011-04-26 2012-10-31 Manfred A. Gregor Aufzeichnungs- und Registrierungsverfahren für ein Versetzungsmeßgerät mit vier Freiheitsgraden für mikrofrequente Boden- und Baukörperversetzungen
EP2859953A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-15 Robert Bosch Gmbh System, Zentrifugationseinheit, Zentrifuge und Verfahren zur induktiven Stromerzeugung
CN105651605A (zh) * 2016-01-12 2016-06-08 浙江大学 离心机试验的微型压电伸缩元件、压缩波测量装置及方法
CN105886795A (zh) * 2016-04-19 2016-08-24 中国科学院理化技术研究所 一种难熔金属材料的燃烧合成耦合强场制造装置
CN105974480A (zh) * 2016-08-03 2016-09-28 中国科学院地质与地球物理研究所 一种双舱球组合式海底电磁仪

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11163589A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Matsushita Electric Works Ltd 電磁シールド用複合体及びその製造方法
CN2564244Y (zh) * 2002-08-19 2003-08-06 内蒙古蒙西高新技术集团有限公司 一种磁传动自动温控超重力反应器
JP2012033669A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Kajima Corp 外乱変動磁場のアクティブ磁気シールド方法及びシステム
GB201104255D0 (en) * 2011-03-14 2011-04-27 Schlumberger Holdings Examining porous sample
DE102011018684A1 (de) * 2011-04-26 2012-10-31 Manfred A. Gregor Aufzeichnungs- und Registrierungsverfahren für ein Versetzungsmeßgerät mit vier Freiheitsgraden für mikrofrequente Boden- und Baukörperversetzungen
EP2859953A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-15 Robert Bosch Gmbh System, Zentrifugationseinheit, Zentrifuge und Verfahren zur induktiven Stromerzeugung
CN105651605A (zh) * 2016-01-12 2016-06-08 浙江大学 离心机试验的微型压电伸缩元件、压缩波测量装置及方法
CN105886795A (zh) * 2016-04-19 2016-08-24 中国科学院理化技术研究所 一种难熔金属材料的燃烧合成耦合强场制造装置
CN105974480A (zh) * 2016-08-03 2016-09-28 中国科学院地质与地球物理研究所 一种双舱球组合式海底电磁仪

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蒋学炼,李炎保,周汉东: "五套海岸海洋工程科学经典和进展丛书简介", 水动力学研究与进展A辑, no. 05 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109345936A (zh) * 2018-11-08 2019-02-15 南京大学 用于超重力环境的多向动力物理模拟实验装置及实验方法
CN110346402A (zh) * 2019-06-20 2019-10-18 浙江大学 超重力环境下使用的强电电极装置
CN113026707A (zh) * 2021-03-22 2021-06-25 浙江大学 一种用于超重力离心机的动力贯入平板锚试验装置
CN113156084A (zh) * 2021-03-22 2021-07-23 浙江大学 一种用于超重力离心机中的串联锚运动规律试验装置
CN113026707B (zh) * 2021-03-22 2022-04-01 浙江大学 一种用于超重力离心机的动力贯入平板锚试验装置
US11402309B1 (en) * 2021-03-22 2022-08-02 Zhejiang University Testing equipment of dynamic penetration plate anchor for hypergravity centrifuges

Also Published As

Publication number Publication date
CN108426572B (zh) 2023-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108426572A (zh) 超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置
CN103261920B (zh) 用于采集地球物理学数据的自控水下航行器
CN109991669A (zh) 一种无人船拖曳水下磁法探测系统
CN1950721B (zh) 关于碳氢化合物储藏的电磁勘探
CN104330754B (zh) 超导弱磁信号探测磁力仪
CN111123173B (zh) 一种基于浮标的深远海磁力异常探测系统及探测方法
JPS594676B2 (ja) ケ−ブル検知方式
CN102927984B (zh) 消除载体磁化磁场对地磁测量影响的方法
CN207164267U (zh) 一种浅海区海底高精度重力测量系统
Szyrowski et al. Developments in subsea power and telecommunication cables detection: Part 2-Electromagnetic detection.
CN106092416A (zh) 用于测量锚在土中运动轨迹和承载力的简易装置及其方法
Dolgikh et al. A hydroacoustic system that radiates at frequencies of 19− 26 Hz
Mathisen Measurement of wind profile with a buoy mounted lidar
CN112987112A (zh) 基于磁感应线圈十字组合模式的海缆搜索与定位方法
CN208059899U (zh) 超重力离心机的深海基础电磁感应空间定位和测向装置
CN106382968B (zh) 地下水位实时跟踪测量装置
Shu et al. Six-degree-of-freedom measurement of plate anchors in centrifuge by magnetometers
CN210072106U (zh) 陆地多参数的物理数据采集装置
CN106483570A (zh) 一种大地电磁场物探方法及装置
LU501720B1 (en) In-flight centrifuge apparatus for measuring the trajectory and orientation of piggy-backed anchors
CN113960679B (zh) 一种基于六面体磁探测装置的渗漏检测方法及装置
CN207176625U (zh) 一种用于防波堤护面块体安装的成像系统
Djanni et al. Electromagnetic induction noise in a towed electromagnetic streamer
CN206178490U (zh) 六自由度海浪补偿平台控制系统
CN113156084A (zh) 一种用于超重力离心机中的串联锚运动规律试验装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant