CN113421734B - 一种磁介质连续消磁机控制方法及系统 - Google Patents

一种磁介质连续消磁机控制方法及系统 Download PDF

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CN113421734B CN202110964570.2A CN202110964570A CN113421734B CN 113421734 B CN113421734 B CN 113421734B CN 202110964570 A CN202110964570 A CN 202110964570A CN 113421734 B CN113421734 B CN 113421734B
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Abstract

本发明涉及一种磁介质连续消磁机控制方法及系统。该方法包括根据消磁线圈电流和消磁线圈材料的电导率确定消磁线圈单位时间产生的热量;根据消磁线圈产生的磁场强度和腔体材料的电导率确定腔体单位时间产生的热量;根据消磁时间、消磁线圈和腔体单位时间产生的热量确定消磁时间内的产热量;根据消磁机的空闲时间、腔体和腔体外环境的温度确定空闲时间内的散热量;以产热量与散热量的差值最小为目标,以消磁时间和空闲时间为变量,以最小消磁时间以及时间阈值为约束条件,构建目标函数;采用外点罚函数法对目标函数进行求解,确定工作时序;根据工作时序控制消磁机进行消磁。本发明能够保证连续消磁效果和效率,防止消磁机因为过热而导致停机。

Description

一种磁介质连续消磁机控制方法及系统
技术领域
本发明涉及消磁机控制领域,特别是涉及一种磁介质连续消磁机控制方法及系统。
背景技术
磁性载体销毁是国家秘密载体保密管理的最后一个环节,主要的磁性载体包括是硬盘、磁带、软盘等磁性存储介质。电磁消磁机是一种利用强磁场销毁存储介质中的信息的消磁技术,即通过向电磁线圈中注入强大的瞬间电流,在电磁线圈中心产生超强磁场,使放置在电磁线圈内部的磁性存储介质消磁,彻底销毁信息的一种技术手段。
目前,消磁技术主要包括交流消磁和脉冲消磁两种技术进行磁性存储介质。交流消磁技术需要在电磁线圈中注入长时间的交流电流,因此功耗高、效率低。消磁机长时间工作后,机体由于涡流效应,温度上升,使消磁机必须停机散热,无法长时间工作。脉冲消磁技术在线圈中通以高强度的脉冲电流,从而达到消磁效果。脉冲消磁技术由于采用短时脉冲,涡流时间短,产生的热量少,可以大幅度提高消磁机的工作时长。
但是脉冲消磁机在工作时仍会产生热量,为了使消磁机能够长时间的连续工作,基于一种新的消磁机的控制方法,以防止消磁机因过热而导致停机的现象发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁介质连续消磁机控制方法及系统,能够保证连续消磁效果和效率,防止消磁机因为过热而导致停机。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种磁介质连续消磁机控制方法,包括:
获取消磁机的消磁线圈的电参数以及消磁机的腔体的温度以及腔体外环境的温度;所述电参数包括:消磁线圈电流以及消磁线圈产生的磁场强度;
根据消磁线圈电流以及消磁线圈材料的电导率确定消磁线圈单位时间产生的热量;
根据消磁线圈产生的磁场强度以及腔体材料的电导率确定腔体单位时间产生的热量;
根据消磁机的消磁时间、消磁线圈单位时间产生的热量以及腔体单位时间产生的热量确定消磁时间内的产热量;
根据消磁机的空闲时间、腔体的温度以及腔体外环境的温度确定空闲时间内的散热量;
以消磁时间内的产热量与空闲时间内的散热量的差值最小为目标,以消磁时间和空闲时间为变量,以最小消磁时间以及时间阈值为约束条件,构建目标函数;所述时间阈值为消磁时间和空闲时间之和的最大值;
采用外点罚函数法对目标函数进行求解,确定工作时序;所述工作时序包括消磁时间和空闲时间;
根据工作时序控制消磁机进行消磁。
可选地,所述获取消磁机的消磁线圈的电参数以及消磁机的腔体的温度以及腔体外环境的温度,具体包括:
利用电流传感器测量消磁线圈电流;
利用高斯计测量消磁线圈产生的磁场强度;
利用腔体温度计测量腔体的温度;
利用腔外温度计测量腔体外环境的温度。
可选地,所述根据消磁线圈电流以及消磁线圈材料的电导率确定消磁线圈单位时间产生的热量,具体包括:
利用公式
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
确定消磁线圈单位时间产生的热量;
其中,
Figure 536190DEST_PATH_IMAGE002
为消磁线圈在单位时间内产生的热量,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
为消磁线圈长度、横截面积对于
Figure 332894DEST_PATH_IMAGE004
的影响,消磁线圈确定以后,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
通过实验测得,
Figure 377336DEST_PATH_IMAGE006
为消磁线圈材料的温度相关电导率,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
为消磁线圈内的电流强度。
可选地,所述根据消磁线圈产生的磁场强度以及腔体材料的电导率确定腔体单位时间产生的热量,具体包括:
利用公式
Figure 479897DEST_PATH_IMAGE008
确定腔体单位时间产生的热量;
其中,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
为消磁机腔体单位时间内产生的热量,
Figure 992786DEST_PATH_IMAGE010
为消磁机腔体体积对于
Figure 47592DEST_PATH_IMAGE009
的影响,消磁机腔体体积确定以后,
Figure 902416DEST_PATH_IMAGE010
通过实验测得,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
为消磁机腔体材料的温度相关电导率,
Figure 486413DEST_PATH_IMAGE012
为消磁机腔体单位体积的电场强度矢量,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013
B为消磁线圈产生的磁场强度,
Figure 678360DEST_PATH_IMAGE014
为旋度运算。
可选地,所述根据消磁机的消磁时间、消磁线圈单位时间产生的热量以及腔体单位时间产生的热量确定消磁时间内的产热量,具体包括:
利用公式
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE015
确定消磁时间内的产热量;
其中,
Figure 40203DEST_PATH_IMAGE016
为消磁时间,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE017
为消磁时间内的产热量。
可选地,所述根据消磁机的空闲时间、腔体的温度以及腔体外环境的温度确定空闲时间内的散热量,具体包括:
利用公式
Figure 689096DEST_PATH_IMAGE018
确定空闲时间内的散热量;
其中,t idle 为空闲时间,Q idle 为空闲时间内的散热量,T cavwork 为消磁时间后消磁机的腔体的温度,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE019
为消磁机腔体表面面积,h为对流系数。
可选地,所述采用外点罚函数法对目标函数进行求解,确定工作时序,具体包括:
利用公式
Figure 769179DEST_PATH_IMAGE020
将目标函数进行转换;
利用公式
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE021
确定辅助函数;
Figure 889451DEST_PATH_IMAGE022
进行迭代求解,确定工作时序;
其中,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE023
为惩罚因子且为正数,t min 为最小消磁时间,t max 为消磁时间和空闲时间之和的最大值。
一种磁介质连续消磁机控制系统,包括:
数据获取模块,用于获取消磁机的消磁线圈的电参数以及消磁机的腔体的温度以及腔体外环境的温度;所述电参数包括:消磁线圈电流以及消磁线圈产生的磁场强度;
消磁线圈单位时间产生的热量确定模块,用于根据消磁线圈电流以及消磁线圈材料的电导率确定消磁线圈单位时间产生的热量;
腔体单位时间产生的热量确定模块,用于根据消磁线圈产生的磁场强度以及腔体材料的电导率确定腔体单位时间产生的热量;
消磁时间内的产热量确定模块,用于根据消磁机的消磁时间、消磁线圈单位时间产生的热量以及腔体单位时间产生的热量确定消磁时间内的产热量;
空闲时间内的散热量确定模块,用于根据消磁机的空闲时间、腔体的温度以及腔体外环境的温度确定空闲时间内的散热量;
目标函数构建模块,用于以消磁时间内的产热量与空闲时间内的散热量的差值最小为目标,以消磁时间和空闲时间为变量,以最小消磁时间以及时间阈值为约束条件,构建目标函数;所述时间阈值为消磁时间和空闲时间之和的最大值;
工作时序确定模块,用于采用外点罚函数法对目标函数进行求解,确定工作时序;所述工作时序包括消磁时间和空闲时间;
消磁机控制模块,用于根据工作时序控制消磁机进行消磁。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明所提供的一种磁介质连续消磁机控制方法及系统,通过确定消磁时间内的产热量与空闲时间内的散热量构建目标函数,并采用外点罚函数法对目标函数进行求解确定消磁时间和空闲时间,即获取消磁机的工作时序。本发明对消磁机的工作时序进行控制,尽量保证消磁时间产生的热量在空闲时间内释放到外部环境中,从而防止消磁机因为过热而导致停机。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种磁介质连续消磁机控制方法流程示意图;
图2为本发明所提供的一种磁介质连续消磁机控制方法对应系统的结构示意图;
图3为本发明所提供的一种磁介质连续消磁机控制系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种磁介质连续消磁机控制方法及系统,能够保证连续消磁效果和效率,防止消磁机因为过热而导致停机。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的一种磁介质连续消磁机控制方法流程示意图,如图1所示,本发明所提供的一种磁介质连续消磁机控制方法,包括:
S101,获取消磁机的消磁线圈的电参数以及消磁机的腔体的温度以及腔体外环境的温度;所述电参数包括:消磁线圈电流以及消磁线圈产生的磁场强度;
S101具体包括:
利用电流传感器测量消磁线圈电流;
利用高斯计测量消磁线圈产生的磁场强度;
利用腔体温度计测量腔体的温度;
利用腔外温度计测量腔体外环境的温度。
具体的结构图如图2所示,仅需增加传感器,简单可行。
S102,根据消磁线圈电流以及消磁线圈材料的电导率确定消磁线圈单位时间产生的热量;
S102具体包括:
利用公式
Figure 593882DEST_PATH_IMAGE024
确定消磁线圈单位时间产生的热量;
其中,
Figure 305355DEST_PATH_IMAGE002
为消磁线圈在单位时间内产生的热量,
Figure 154625DEST_PATH_IMAGE003
为消磁线圈长度、横截面积对于
Figure 360478DEST_PATH_IMAGE004
的影响,消磁线圈确定以后,
Figure 477339DEST_PATH_IMAGE005
通过实验测得,
Figure 123827DEST_PATH_IMAGE006
为消磁线圈材料的温度相关电导率,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE025
为消磁线圈内的电流强度。
当电磁场施加到导电材料时,由于感应涡流产生的电阻加热,材料的温度会升高。这被称为焦耳加热。因此,同时求解磁场传播和热传递对于准确描述整个模拟系统至关重要。与磁场传播有关的控制方程由下式给出
Figure 53868DEST_PATH_IMAGE026
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE027
是角频率,
Figure 922467DEST_PATH_IMAGE028
是导电材料的电导率,
Figure DEST_PATH_IMAGE029
磁矢量势,
Figure 393636DEST_PATH_IMAGE030
是磁导率,
Figure DEST_PATH_IMAGE031
是旋度运算。
与传热有关的控制方程由下式给出
Figure 292584DEST_PATH_IMAGE032
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE033
是导电材料的密度,
Figure 566046DEST_PATH_IMAGE034
是导电材料的比热容,
Figure DEST_PATH_IMAGE035
是导电材料的热导率,
Figure 566232DEST_PATH_IMAGE036
是感应加热量,
Figure DEST_PATH_IMAGE037
是散度运算。
产生的热量
Figure 96833DEST_PATH_IMAGE038
的总和与电流密度
Figure DEST_PATH_IMAGE039
大小的平方成正比。反过来,电流密度与电场强度矢量E成正比。在求解数值问题时,可以用以下等式表示:
Figure 258693DEST_PATH_IMAGE040
Figure DEST_PATH_IMAGE041
表示导电材料的温度相关电导率,
Figure 431835DEST_PATH_IMAGE042
,由以下表达式给出:
Figure DEST_PATH_IMAGE043
其中
Figure 127389DEST_PATH_IMAGE044
是参考温度
Figure DEST_PATH_IMAGE045
下的电导率,
Figure 40725DEST_PATH_IMAGE046
是电导率的温度系数,描述了电导率如何随温度变化。等式显示了电导率对温度变化的依赖性。在金属中,电导率随温度升高而降低。这也将反映在样品内部的涡流传播中,因为电导率值随温度变化,从而准确表示感应加热现象。
腔体与外界气体温度不同,此时消磁机会通过壳体向腔外气体传递热量,这种热量传递称为对流换热。本腔体的耗散能量即为对流换热损失的能量。影响该种热量传递的因素很多,完整、精确考虑各种因素极其困难。根据牛顿冷却定律,可用下式近似计算对流换热:
Figure DEST_PATH_IMAGE047
式中:
Figure 796323DEST_PATH_IMAGE048
为表面面积;
Figure 703099DEST_PATH_IMAGE049
为沿固体表面法线方向单位时间传递的热量,称为热流密度;
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为对流系数,可通过相关书籍查到。
Figure 662397DEST_PATH_IMAGE051
为对流时两物体之间的温度差。
为了使消磁机能够长时间的连续工作,需要精确控制消磁机消磁时的时序控制,使得消磁产生的热量能够在消磁间隙通过腔体扩散出去,从而不至于因为消磁机过热而导致停机。
Figure DEST_PATH_IMAGE052
与温度的关系为:
Figure 525180DEST_PATH_IMAGE053
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE054
是消磁线圈材料在参考温度
Figure 671253DEST_PATH_IMAGE055
下的电导率,
Figure DEST_PATH_IMAGE056
是消磁线圈材料电导率的温度系数。
S103,根据消磁线圈产生的磁场强度以及腔体材料的电导率确定腔体单位时间产生的热量;
S103具体包括:
利用公式
Figure 141024DEST_PATH_IMAGE057
确定腔体单位时间产生的热量;
其中,
Figure 568594DEST_PATH_IMAGE009
为消磁机腔体单位时间内产生的热量,
Figure 348200DEST_PATH_IMAGE010
为消磁机腔体体积对于
Figure 727491DEST_PATH_IMAGE009
的影响,消磁机腔体体积确定以后,
Figure 343280DEST_PATH_IMAGE010
通过实验测得,
Figure 558230DEST_PATH_IMAGE011
为消磁机腔体材料的温度相关电导率,
Figure DEST_PATH_IMAGE058
为消磁机腔体单位体积的电场强度矢量,
Figure 775365DEST_PATH_IMAGE059
B为消磁线圈产生的磁场强度,
Figure 683147DEST_PATH_IMAGE014
为旋度运算。
Figure DEST_PATH_IMAGE060
与温度的关系为:
Figure 740227DEST_PATH_IMAGE061
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE062
是消磁机腔体材料在参考温度
Figure 103076DEST_PATH_IMAGE063
下的电导率,
Figure DEST_PATH_IMAGE064
是消磁机腔体材料电导率的温度系数;
S104,根据消磁机的消磁时间、消磁线圈单位时间产生的热量以及腔体单位时间产生的热量确定消磁时间内的产热量;
S104具体包括:
利用公式
Figure 418126DEST_PATH_IMAGE015
确定消磁时间内的产热量;
其中,
Figure 247542DEST_PATH_IMAGE016
为消磁时间,
Figure 854235DEST_PATH_IMAGE017
为消磁时间内的产热量。
S105,根据消磁机的空闲时间、腔体的温度以及腔体外环境的温度确定空闲时间内的散热量;
S105具体包括:
利用公式确定
Figure 551932DEST_PATH_IMAGE065
消磁机的腔体与外界环境之间的对流换热;
利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE066
确定空闲时间内的散热量;
其中,t idle 为空闲时间,Q idle 为空闲时间内的散热量,T cavwork 为消磁时间后消磁机的腔体的温度,
Figure 880012DEST_PATH_IMAGE019
为消磁机腔体表面面积,h为对流系数。
S106,以消磁时间内的产热量与空闲时间内的散热量的差值最小为目标,以消磁时间和空闲时间为变量,以最小消磁时间以及时间阈值为约束条件,构建目标函数;所述时间阈值为消磁时间和空闲时间之和的最大值;
为了保证消磁效果和消磁效率,消磁的脉冲时间需要大于一定时间门限,即
Figure 4963DEST_PATH_IMAGE067
;消磁工作和空闲时间需要小于一定门限,即
Figure DEST_PATH_IMAGE068
Figure 36635DEST_PATH_IMAGE069
Figure DEST_PATH_IMAGE070
根据实际需求确定。
S107,采用外点罚函数法对目标函数进行求解,确定工作时序;所述工作时序包括消磁时间和空闲时间;
S107具体包括:
利用公式
Figure 741286DEST_PATH_IMAGE071
将目标函数进行转换;
利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE072
确定辅助函数;
Figure 296508DEST_PATH_IMAGE022
进行迭代求解,确定工作时序;
其中,
Figure 467726DEST_PATH_IMAGE023
为惩罚因子且为正数,t min 为最小消磁时间,t max 为消磁时间和空闲时间之和的最大值。
Figure 517853DEST_PATH_IMAGE073
进行迭代求解的具体步骤为:
1)令
Figure DEST_PATH_IMAGE074
Figure 495036DEST_PATH_IMAGE075
设定初始点
Figure DEST_PATH_IMAGE076
,允许误差
Figure 51569DEST_PATH_IMAGE077
,初始参数
Figure DEST_PATH_IMAGE078
Figure 737897DEST_PATH_IMAGE079
2)以
Figure DEST_PATH_IMAGE080
为初始点,求解
Figure 118063DEST_PATH_IMAGE081
,设求得的极小点为
Figure DEST_PATH_IMAGE082
3)如果
Figure 522106DEST_PATH_IMAGE083
,则停止迭代,近似解为
Figure DEST_PATH_IMAGE084
;否则,令
Figure 54849DEST_PATH_IMAGE085
Figure DEST_PATH_IMAGE086
Figure 895766DEST_PATH_IMAGE087
,返回步骤2)求解。
求得
Figure DEST_PATH_IMAGE088
以后,根据
Figure 114959DEST_PATH_IMAGE089
设置消磁的机的工作时序
S108,根据工作时序控制消磁机进行消磁。
图3为本发明所提供的一种磁介质连续消磁机控制系统结构示意图,如图3所示,本发明所提供的一种磁介质连续消磁机控制系统,包括:
数据获取模块301,用于获取消磁机的消磁线圈的电参数以及消磁机的腔体的温度以及腔体外环境的温度;所述电参数包括:消磁线圈电流以及消磁线圈产生的磁场强度;
消磁线圈单位时间产生的热量确定模块302,用于根据消磁线圈电流以及消磁线圈材料的电导率确定消磁线圈单位时间产生的热量;
腔体单位时间产生的热量确定模块303,用于根据消磁线圈产生的磁场强度以及腔体材料的电导率确定腔体单位时间产生的热量;
消磁时间内的产热量确定模块304,用于根据消磁机的消磁时间、消磁线圈单位时间产生的热量以及腔体单位时间产生的热量确定消磁时间内的产热量;
空闲时间内的散热量确定模块305,用于根据消磁机的空闲时间、腔体的温度以及腔体外环境的温度确定空闲时间内的散热量;
目标函数构建模块306,用于以消磁时间内的产热量与空闲时间内的散热量的差值最小为目标,以消磁时间和空闲时间为变量,以最小消磁时间以及时间阈值为约束条件,构建目标函数;所述时间阈值为消磁时间和空闲时间之和的最大值;
工作时序确定模块307,用于采用外点罚函数法对目标函数进行求解,确定工作时序;所述工作时序包括消磁时间和空闲时间;
消磁机控制模块308,用于根据工作时序控制消磁机进行消磁。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种磁介质连续消磁机控制方法,其特征在于,包括:
获取消磁机的消磁线圈的电参数以及消磁机的腔体的温度以及腔体外环境的温度;所述电参数包括:消磁线圈电流以及消磁线圈产生的磁场强度;
根据消磁线圈电流以及消磁线圈材料的电导率确定消磁线圈单位时间产生的热量;
根据消磁线圈产生的磁场强度以及腔体材料的电导率确定腔体单位时间产生的热量;
根据消磁机的消磁时间、消磁线圈单位时间产生的热量以及腔体单位时间产生的热量确定消磁时间内的产热量;
根据消磁机的空闲时间、腔体的温度以及腔体外环境的温度确定空闲时间内的散热量;
以消磁时间内的产热量与空闲时间内的散热量的差值最小为目标,以消磁时间和空闲时间为变量,以最小消磁时间以及时间阈值为约束条件,构建目标函数;所述时间阈值为消磁时间和空闲时间之和的最大值;
采用外点罚函数法对目标函数进行求解,确定工作时序;所述工作时序包括消磁时间和空闲时间;
根据工作时序控制消磁机进行消磁。
2.根据权利要求1所述的一种磁介质连续消磁机控制方法,其特征在于,所述获取消磁机的消磁线圈的电参数以及消磁机的腔体的温度以及腔体外环境的温度,具体包括:
利用电流传感器测量消磁线圈电流;
利用高斯计测量消磁线圈产生的磁场强度;
利用腔体温度计测量腔体的温度;
利用腔外温度计测量腔体外环境的温度。
3.根据权利要求1所述的一种磁介质连续消磁机控制方法,其特征在于,所述根据消磁线圈电流以及消磁线圈材料的电导率确定消磁线圈单位时间产生的热量,具体包括:
利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE001
确定消磁线圈单位时间产生的热量;
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE002
为消磁线圈在单位时间内产生的热量,
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为消磁线圈长度、横截面积对于
Figure DEST_PATH_IMAGE004
的影响,消磁线圈确定以后,
Figure DEST_PATH_IMAGE005
通过实验测得,
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为消磁线圈材料的温度相关电导率,
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为消磁线圈内的电流强度。
4.根据权利要求3所述的一种磁介质连续消磁机控制方法,其特征在于,所述根据消磁线圈产生的磁场强度以及腔体材料的电导率确定腔体单位时间产生的热量,具体包括:
利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE008
确定腔体单位时间产生的热量;
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为消磁机腔体单位时间内产生的热量,
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为消磁机腔体体积对于
Figure 908642DEST_PATH_IMAGE009
的影响,消磁机腔体体积确定以后,
Figure 763466DEST_PATH_IMAGE010
通过实验测得,
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为消磁机腔体材料的温度相关电导率,
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为消磁机腔体单位体积的电场强度矢量,
Figure DEST_PATH_IMAGE013
B为消磁线圈产生的磁场强度,
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为旋度运算。
5.根据权利要求4所述的一种磁介质连续消磁机控制方法,其特征在于,所述根据消磁机的消磁时间、消磁线圈单位时间产生的热量以及腔体单位时间产生的热量确定消磁时间内的产热量,具体包括:
利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE015
确定消磁时间内的产热量;
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为消磁时间,
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为消磁时间内的产热量。
6.根据权利要求5所述的一种磁介质连续消磁机控制方法,其特征在于,所述根据消磁机的空闲时间、腔体的温度以及腔体外环境的温度确定空闲时间内的散热量,具体包括:
利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE018
确定空闲时间内的散热量;
其中,t idle 为空闲时间,Q idle 为空闲时间内的散热量,T cavwork 为消磁时间后消磁机的腔体的温度,
Figure DEST_PATH_IMAGE019
为消磁机腔体表面面积,h为对流系数,
Figure DEST_PATH_IMAGE020
为腔体外环境的温度。
7.根据权利要求6所述的一种磁介质连续消磁机控制方法,其特征在于,所述采用外点罚函数法对目标函数进行求解,确定工作时序,具体包括:
利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE021
将目标函数进行转换;
利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE023
确定辅助函数;
Figure DEST_PATH_IMAGE024
进行迭代求解,确定工作时序;
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE025
为惩罚因子且为正数,t min 为最小消磁时间,t max 为消磁时间和空闲时间之和的最大值。
8.一种磁介质连续消磁机控制系统,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取消磁机的消磁线圈的电参数以及消磁机的腔体的温度以及腔体外环境的温度;所述电参数包括:消磁线圈电流以及消磁线圈产生的磁场强度;
消磁线圈单位时间产生的热量确定模块,用于根据消磁线圈电流以及消磁线圈材料的电导率确定消磁线圈单位时间产生的热量;
腔体单位时间产生的热量确定模块,用于根据消磁线圈产生的磁场强度以及腔体材料的电导率确定腔体单位时间产生的热量;
消磁时间内的产热量确定模块,用于根据消磁机的消磁时间、消磁线圈单位时间产生的热量以及腔体单位时间产生的热量确定消磁时间内的产热量;
空闲时间内的散热量确定模块,用于根据消磁机的空闲时间、腔体的温度以及腔体外环境的温度确定空闲时间内的散热量;
目标函数构建模块,用于以消磁时间内的产热量与空闲时间内的散热量的差值最小为目标,以消磁时间和空闲时间为变量,以最小消磁时间以及时间阈值为约束条件,构建目标函数;所述时间阈值为消磁时间和空闲时间之和的最大值;
工作时序确定模块,用于采用外点罚函数法对目标函数进行求解,确定工作时序;所述工作时序包括消磁时间和空闲时间;
消磁机控制模块,用于根据工作时序控制消磁机进行消磁。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001346364A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Mitsubishi Electric Corp 減磁装置、永久磁石を有する製品の解体装置、減磁方法、永久磁石を有する製品の解体方法。
CN102403084A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 中国石油天然气集团公司 一种管道端口磁滞缓冲消磁方法
CN102982964A (zh) * 2011-09-05 2013-03-20 沈锦海 用于磁性记录载体消磁机的控制装置
CN103165257A (zh) * 2011-12-13 2013-06-19 波音公司 作为磁通量发生器、加热器或消磁线圈的多用途电气线圈
CN104361974A (zh) * 2014-11-07 2015-02-18 中国人民解放军海军工程大学 移动式消磁装置
CN111128511A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 中国人民解放军海军工程大学 一种舰船分区消磁系统电流控制装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6974006B2 (en) * 2001-01-05 2005-12-13 Vssl Commercial, Inc. Electromagnetic active vibration control system and electromagnetic actuator
US6965505B1 (en) * 2003-05-30 2005-11-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Ship degaussing system and algorithm
CN106558394A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 夏树伟 一种对充磁装置进行冷却的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001346364A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Mitsubishi Electric Corp 減磁装置、永久磁石を有する製品の解体装置、減磁方法、永久磁石を有する製品の解体方法。
CN102403084A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 中国石油天然气集团公司 一种管道端口磁滞缓冲消磁方法
CN102982964A (zh) * 2011-09-05 2013-03-20 沈锦海 用于磁性记录载体消磁机的控制装置
CN103165257A (zh) * 2011-12-13 2013-06-19 波音公司 作为磁通量发生器、加热器或消磁线圈的多用途电气线圈
CN104361974A (zh) * 2014-11-07 2015-02-18 中国人民解放军海军工程大学 移动式消磁装置
CN111128511A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 中国人民解放军海军工程大学 一种舰船分区消磁系统电流控制装置

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