CN113866692A - 一种航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法 - Google Patents

一种航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113866692A
CN113866692A CN202111246948.1A CN202111246948A CN113866692A CN 113866692 A CN113866692 A CN 113866692A CN 202111246948 A CN202111246948 A CN 202111246948A CN 113866692 A CN113866692 A CN 113866692A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
shielding
data acquisition
sample
shielding cylinder
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.)
Pending
Application number
CN202111246948.1A
Other languages
English (en)
Inventor
肖琦
徐超群
耿晓磊
刘超波
孟立飞
李娜
张艳景
王琪
易忠
黄魁
王斌
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.)
Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering
Original Assignee
Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering
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 Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering filed Critical Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering
Priority to CN202111246948.1A priority Critical patent/CN113866692A/zh
Publication of CN113866692A publication Critical patent/CN113866692A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

本发明公开了一种航天器组件极弱剩磁测量系统及测量方法，该测量系统包括屏蔽筒、无磁转台系统和数据采集分析系统，其中屏蔽筒两端为中心开孔的屏蔽盖；无磁转台系统包括：无磁支架，电机，无磁高速转台，样品工装；样品工装连接在无磁高速转台之上，位于屏蔽筒内，通过蜗轮蜗杆和电机相连；数据采集分析系统包括：磁通门传感器、原子磁力仪、数采设备和计算机，磁通门传感器位于屏蔽筒内部，通过数据线与外部数采设备相连；通过屏蔽筒屏蔽外部磁干扰信号，把航天器组件固定于样品工装上，开启电机，带动无磁高速转台、样品工装和样品旋转，利用传感器采集样品的频谱信息，通过数据采集分析系统完成航天器组件极弱磁场信息的采集、分析和计算。

Description

一种航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法
技术领域
本发明属于磁场测量技术领域，具体涉及一种用于航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法。
背景技术
宇宙磁场是航天器在轨运行的环境要素之一，航天器在制造，生产过程中会带有不同的磁性部件，这些部件会表现出一定的磁性，宇宙磁场会对航天器产生磁力作用，不仅会影响一些重要部件的工作，而且会影响航天器的姿态控制，同时对一些在轨的重要试验产生巨大影响。因此，准确的描述和评估航天器的磁性，对其飞行安全和任务至关重要。
航天器地面磁试验，主要是利用磁通门磁强计完成磁场测量，在地磁场和零磁场的环境中，背景磁场扰动很大，精度只能达到0.1nT，随着空间技术的快速发展，航天器磁性测量和研究面临新的要求，特别是进行磁场测量的科学探测航天器，对其本底磁场精度要求高于0.01nT，且磁距测量需求达到10-7A·m2，目前的测量手段已经无法满足高精度测量的需求，因此，迫切需要一种新方法和新手段来完成极弱剩磁的测量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种用于航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法，利用磁屏蔽筒屏蔽外界磁场干扰，无磁高速转台带动样品高速旋转，通过数据采集分析系统完成样品磁场频谱信息和磁场干扰信息的分离，从而完成极弱剩磁的测量。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种航天器组件极弱剩磁测量系统，其特征在于，包括屏蔽筒、无磁转台系统和数据采集分析系统；所述无磁转台系统包括：无磁支架，电机，无磁高速转台，样品工装；所述数据采集分析系统包括：磁通门传感器、原子磁力仪、数采设备和计算机，用于记录和计算磁信息。
其中，所述屏蔽筒为圆柱形铁镍合金屏蔽筒，所述屏蔽筒两端为中心开有通孔的屏蔽盖，分别为第一屏蔽盖和第二屏蔽盖，整个所述屏蔽筒放置于无磁台上。
其中，所述无磁支架位于所述屏蔽筒外侧，上面安装电机；所述样品工装连接在所述无磁高速转台之上，位于屏蔽筒内，通过蜗轮蜗杆，通过所述通孔穿过所述第一屏蔽盖和所述电机相连。
其中，所述磁通门传感器和所述原子磁力仪位于所述屏蔽筒内部，用于采集样品的磁数据，使用数据线，通过所述通孔穿过所述第二屏蔽盖与所述数采设备相连，所述数采设备和所述计算机连接。
一种利用上述测量系统测量航天器组件极弱剩磁的测量方法，包括以下步骤：
a.将整个系统放置于待测区域；
b.打开所述第一屏蔽盖，连接好所述数据采集分析系统，然后盖上所述第一屏蔽盖；
c.打开所述第二屏蔽盖，将样品放置于样品工装上，然后盖上所述第二屏蔽盖；
d.按实验要求的转速开启所述电机，等待电机旋转稳定；
e.所述数据采集分析系统采集磁场频率普信息，通过分离、转化和计算得出磁场强度、磁矩信息；
f.计算结束后由所述计算机输出结果和图形；
g.关掉电源，拿出样品，结束测试。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
1)可完成极弱剩磁场和磁矩的测量；
2)测量系统和方法简单，外部测试环境要求低；
3)测量效率高，花费时间短；
4)测量精度高，屏蔽了背景磁场，且通过频谱信息去除磁干扰，保证了极弱磁场测量的准确度。
附图说明
图1为本发明中航天器组件极弱剩磁测量系统组成示意图
图2为本发明中航天器组件极弱剩磁测量系统结构示意图
其中，1-屏蔽筒，2-无磁支架，3-电机，4-无磁高速转台，5-样品工装，6-磁通门传感器，7-原子磁力仪，8-数采设备，9-计算机，10-无磁台，11-第一屏蔽盖，12-第二屏蔽盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行说明。
如图1所示，本发明的航天器组件极弱剩磁测量系统，包括屏蔽筒、无磁转台系统和数据采集分析系统；
如图2所示，所述无磁转台系统包括：无磁支架2，电机3，无磁高速转台4，样品工装5；所述数据采集分析系统包括：磁通门传感器6、原子磁力仪7、数采设备8和计算机9，用于记录和计算磁信息。
其中，所述屏蔽筒1为圆柱形铁镍合金屏蔽筒1，所述屏蔽筒1两端为中心开有通孔的屏蔽盖，分别为第一屏蔽盖11和第二屏蔽盖12，整个所述屏蔽筒1放置于无磁台10上。
其中，所述无磁支架2位于所述屏蔽筒1外侧，上面安装电机3；所述样品工装5连接在所述无磁高速转台4之上，位于屏蔽筒1内，通过蜗轮蜗杆，通过所述通孔穿过所述第一屏蔽盖11和所述电机3相连。
其中，所述磁通门传感器6和所述原子磁力仪7位于所述屏蔽筒1内部，用于采集样品的磁数据，使用数据线，通过所述通孔穿过所述第二屏蔽盖12与所述数采设备8相连，所述数采设备8和所述计算机9连接。
一种利用上述测量系统测量航天器组件极弱剩磁的测量方法，包括以下步骤：
a.将整个系统放置于待测区域；
b.打开所述第一屏蔽盖11，连接好所述数据采集分析系统，然后盖上所述第一屏蔽盖11；
c.打开所述第二屏蔽盖12，将样品放置于样品工装5上，然后盖上所述第二屏蔽盖12；
d.按实验要求的转速开启所述电机3，等待电机旋转稳定；
e.所述数据采集分析系统采集磁场频率普信息，通过分离、转化和计算得出磁场强度、磁矩信息；
f.计算结束后由所述计算机9输出结果和图形；
g.关掉电源，拿出样品，结束测试。

Claims (5)

1.一种航天器组件极弱剩磁测量系统，其特征在于，包括屏蔽筒、无磁转台系统和数据采集分析系统；所述无磁转台系统包括：无磁支架，电机，无磁高速转台，样品工装；所述数据采集分析系统包括：磁通门传感器、原子磁力仪、数采设备和计算机，用于记录和计算磁信息。
2.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述屏蔽筒为圆柱形铁镍合金屏蔽筒，所述屏蔽筒两端为中心开有通孔的屏蔽盖，分别为第一屏蔽盖和第二屏蔽盖，整个所述屏蔽筒放置于无磁台上。
3.如权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述无磁支架位于所述屏蔽筒外侧，上面安装电机；所述样品工装连接在所述无磁高速转台之上，位于屏蔽筒内；所述无磁高速转台通过传动系统，穿过所述第一屏蔽盖上的所述通孔和所述电机相连。
4.如权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述磁通门传感器和所述原子磁力仪位于所述屏蔽筒内部，用于采集样品的磁数据，使用数据线，通过所述通孔穿过所述第二屏蔽盖与所述数采设备相连，所述数采设备和所述计算机连接。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述测量系统测量航天器组件极弱剩磁的测量方法，包括以下步骤：
a.将整个系统放置于待测区域；
b.打开所述第一屏蔽盖，连接好所述数据采集分析系统，然后盖上所述第一屏蔽盖；
c.打开所述第二屏蔽盖，将样品放置于样品工装上，然后盖上所述第二屏蔽盖；
d.按实验要求的转速开启所述电机，等待电机旋转稳定；
e. 所述数据采集分析系统采集磁场频率普信息，通过分离、转化和计算得出磁场强度、磁矩信息；
f.计算结束后由所述计算机输出结果和图形；
g.关掉电源，拿出样品，结束测试。
CN202111246948.1A 2021-10-26 2021-10-26 一种航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法 Pending CN113866692A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111246948.1A CN113866692A (zh) 2021-10-26 2021-10-26 一种航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111246948.1A CN113866692A (zh) 2021-10-26 2021-10-26 一种航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113866692A true CN113866692A (zh) 2021-12-31

Family

ID=78997655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111246948.1A Pending CN113866692A (zh) 2021-10-26 2021-10-26 一种航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113866692A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117233670A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 之江实验室 一种用于弱电磁屏蔽内的高精度无磁平面扫描装置及方法
CN117347929A (zh) * 2023-09-26 2024-01-05 中国科学院国家空间科学中心 一种磁场可控角度可控的磁测试装置及测量方法

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201123218Y (zh) * 2007-11-16 2008-09-24 中国航天科工集团第二研究院二○三所 小型氢原子频标立式磁屏蔽装置
CN203672243U (zh) * 2013-12-30 2014-06-25 中国人民解放军军械工程学院 引信辐照试验台及其控制系统
CN204389703U (zh) * 2014-12-10 2015-06-10 重庆地质仪器厂 地震检波器磁屏蔽系统
CN105259529A (zh) * 2015-11-23 2016-01-20 上海卫星装备研究所 卫星磁场测试系统校准装置及校准方法
CN205643747U (zh) * 2016-05-11 2016-10-12 北京斯奎德量子技术有限公司 一种超导量子干涉器本征噪声的标定装置
CN107728093A (zh) * 2017-10-11 2018-02-23 中国科学院地质与地球物理研究所 一种用于磁通门磁芯性能检测装置和方法
CN108871301A (zh) * 2018-07-18 2018-11-23 哈尔滨工业大学 磁场方位测量方法
CN108919146A (zh) * 2018-04-20 2018-11-30 浙江大学 一种铯原子磁力仪
CN209627142U (zh) * 2019-06-03 2019-11-12 杭州精导智能科技有限公司 一种电动无磁转台的驱动装置
CN110673063A (zh) * 2019-09-12 2020-01-10 南京理工大学 一种基于非线性磁电效应磁场调制探测的方法
CN110967774A (zh) * 2019-11-15 2020-04-07 中国科学院电子学研究所 一种基于传感器阵列的磁异常检测方法
CN110988757A (zh) * 2019-11-29 2020-04-10 山东航天电子技术研究所 基于原子磁力仪的微弱磁场矢量测量方法
CN112469257A (zh) * 2020-10-14 2021-03-09 北京航空航天大学 一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶
CN112731230A (zh) * 2020-12-21 2021-04-30 北京航空航天大学 极弱磁极低频时的铁氧体虚部起始磁导率测试装置及方法
CN112782623A (zh) * 2020-12-16 2021-05-11 兰州空间技术物理研究所 一种磁矩的测量装置及方法
CN112842344A (zh) * 2021-02-05 2021-05-28 浙江工业大学 一种磁场检测系统及方法
CN112857354A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 一种用于serf陀螺仪的高稳定性法拉第调制器
CN112881953A (zh) * 2021-01-11 2021-06-01 中国科学院国家空间科学中心 一种用于极弱剩磁材料的测量装置及测量方法
CN112924910A (zh) * 2021-01-29 2021-06-08 北京航空航天大学 一种基于原位磁强计的屏蔽桶内剩磁测量方法
CN213875991U (zh) * 2020-12-11 2021-08-03 核工业理化工程研究院 一种电子束控制线圈磁场检测系统
CN214409259U (zh) * 2020-12-17 2021-10-15 钢铁研究总院 一种零件磁性快速测量分选装置

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201123218Y (zh) * 2007-11-16 2008-09-24 中国航天科工集团第二研究院二○三所 小型氢原子频标立式磁屏蔽装置
CN203672243U (zh) * 2013-12-30 2014-06-25 中国人民解放军军械工程学院 引信辐照试验台及其控制系统
CN204389703U (zh) * 2014-12-10 2015-06-10 重庆地质仪器厂 地震检波器磁屏蔽系统
CN105259529A (zh) * 2015-11-23 2016-01-20 上海卫星装备研究所 卫星磁场测试系统校准装置及校准方法
CN205643747U (zh) * 2016-05-11 2016-10-12 北京斯奎德量子技术有限公司 一种超导量子干涉器本征噪声的标定装置
CN107728093A (zh) * 2017-10-11 2018-02-23 中国科学院地质与地球物理研究所 一种用于磁通门磁芯性能检测装置和方法
CN108919146A (zh) * 2018-04-20 2018-11-30 浙江大学 一种铯原子磁力仪
CN108871301A (zh) * 2018-07-18 2018-11-23 哈尔滨工业大学 磁场方位测量方法
CN209627142U (zh) * 2019-06-03 2019-11-12 杭州精导智能科技有限公司 一种电动无磁转台的驱动装置
CN110673063A (zh) * 2019-09-12 2020-01-10 南京理工大学 一种基于非线性磁电效应磁场调制探测的方法
CN110967774A (zh) * 2019-11-15 2020-04-07 中国科学院电子学研究所 一种基于传感器阵列的磁异常检测方法
CN110988757A (zh) * 2019-11-29 2020-04-10 山东航天电子技术研究所 基于原子磁力仪的微弱磁场矢量测量方法
CN112469257A (zh) * 2020-10-14 2021-03-09 北京航空航天大学 一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶
CN213875991U (zh) * 2020-12-11 2021-08-03 核工业理化工程研究院 一种电子束控制线圈磁场检测系统
CN112782623A (zh) * 2020-12-16 2021-05-11 兰州空间技术物理研究所 一种磁矩的测量装置及方法
CN214409259U (zh) * 2020-12-17 2021-10-15 钢铁研究总院 一种零件磁性快速测量分选装置
CN112731230A (zh) * 2020-12-21 2021-04-30 北京航空航天大学 极弱磁极低频时的铁氧体虚部起始磁导率测试装置及方法
CN112857354A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 一种用于serf陀螺仪的高稳定性法拉第调制器
CN112881953A (zh) * 2021-01-11 2021-06-01 中国科学院国家空间科学中心 一种用于极弱剩磁材料的测量装置及测量方法
CN112924910A (zh) * 2021-01-29 2021-06-08 北京航空航天大学 一种基于原位磁强计的屏蔽桶内剩磁测量方法
CN112842344A (zh) * 2021-02-05 2021-05-28 浙江工业大学 一种磁场检测系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
银鸿，等: "弱磁测量传感器的发展与应用", 《真空与低温》, vol. 23, no. 5, 31 October 2017 (2017-10-31) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117347929A (zh) * 2023-09-26 2024-01-05 中国科学院国家空间科学中心 一种磁场可控角度可控的磁测试装置及测量方法
CN117233670A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 之江实验室 一种用于弱电磁屏蔽内的高精度无磁平面扫描装置及方法
CN117233670B (zh) * 2023-11-13 2024-03-19 之江实验室 一种用于弱电磁屏蔽内的高精度无磁平面扫描装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113866692A (zh) 一种航天器组件的极弱剩磁测量系统及测量方法
US11860126B2 (en) Eddy current nondestructive evaluation device with rotating permanent magnets and pickup coils
CN103454340B (zh) 一种携带型钢丝绳损伤探测装置
US20080068009A1 (en) Method for testing magnetic field distribution and apparatus therefor
CN204329980U (zh) 一种电动三轴无磁井斜仪校验转台
WO2020051924A1 (zh) 一种tmr阵列扫描式岩石磁性检测仪
CN106644463A (zh) 一种用于精密减速器动态测试装置
CN113687283B (zh) 一种用于材料极微弱磁性定量检测的装置及方法
CN105548349A (zh) 实现缺陷重构技术的矩形探头脉冲涡流检测方法
CN107728093A (zh) 一种用于磁通门磁芯性能检测装置和方法
CN101984351A (zh) 铁精粉磁性铁品位测定方法及其测定装置
CN116306007A (zh) 一种外转子轮毂永磁电机空载杂散磁场的解析计算方法
CN102749024B (zh) 转位精度测量装置
CN205581282U (zh) 永磁体工件的自动检测装置
CN112798993B (zh) 基于加速度计测量永磁材料温度系数的装置及测量方法
CN114236452A (zh) Mwd导向探管单轴恒磁标定方法
CN209878287U (zh) 一种轴系动态阻力矩测试装置
CN106370205A (zh) 激光陀螺惯导系统磁致零偏测试及系统级补偿方法
CN115032577B (zh) 一种环形铁氧体材料低噪声剩磁检测装置及方法
CN106770416A (zh) 一种基于LabVIEW的129Xe核子弛豫时间测量系统
CN117233670B (zh) 一种用于弱电磁屏蔽内的高精度无磁平面扫描装置及方法
CN112117083A (zh) 一种伺服阀角位移特性测试自动充退磁系统
CN109283245B (zh) 一种检测铆接结构缺陷的传感器及方法
CN208110025U (zh) 笔式电磁性能测试仪
Finley et al. Enabling In-Situ Magnetic Interference Mitigation Algorithm Validation via a Laboratory-Generated Dataset

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