CN113421734B - 一种磁介质连续消磁机控制方法及系统 - Google Patents
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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
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:
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:
其中,为消磁机腔体单位时间内产生的热量,为消磁机腔体体积对于的影响,消磁机腔体体积确定以后,通过实验测得,为消磁机腔体材料的温度相关电导率,为消磁机腔体单位体积的电场强度矢量,,B为消磁线圈产生的磁场强度,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:
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:
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:
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:
其中是参考温度下的电导率,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:
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。
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:
其中,为消磁机腔体单位时间内产生的热量,为消磁机腔体体积对于的影响,消磁机腔体体积确定以后,通过实验测得,为消磁机腔体材料的温度相关电导率,为消磁机腔体单位体积的电场强度矢量,,B为消磁线圈产生的磁场强度,为旋度运算。
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:
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:
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;
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:
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。
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)
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)
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 |
-
2021
- 2021-08-23 CN CN202110964570.2A patent/CN113421734B/zh active Active
Patent Citations (6)
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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Publication number | Publication date |
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