Патент на изобретение №2381139

(54) РАЗМАГНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СУДНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к судостроению, в частности к защите судов от неконтактных магнитных мин. Размагничивающее устройство судна содержит автоматический регулятор токов в обмотках устройства, к которому подключены закрепленные на корпусе судна магнитометрические датчики. Устройство содержит управляемый источник питания, к которому подключены секционированные компенсационные обмотки так, что направления токов в секциях обмоток, проложенных снаружи и внутри корпуса судна в горизонтальной, шпангоутной и батоксовой плоскостях совпадают. Секции в обмотках, проложенных снаружи и внутри корпуса судна, размещены без смещения относительно друг друга. Технический результат заключается в повышении точности компенсации внешнего статического магнитного поля судов с ферромагнитным корпусом. 2 ил.

Изобретение относится к защите судов от неконтактных магнитных мин и касается вопросов повышения точности компенсации внешнего статического магнитного поля судов с ферромагнитным корпусом.

Известно размагничивающее устройство (см. Скороход Ю.В. и Хохлов П.М. «Корабли противоминной обороны», М.: Воениздат, 1967, стр.159), в котором основная обмотка расположена в горизонтальной плоскости и обеспечивает компенсацию вертикальной составляющей магнитного поля судна. Она состоит из нескольких секций, соединенных последовательно. Для компенсации поперечной горизонтальной составляющей магнитного поля предусмотрена батоксовая обмотка, размещенная в вертикальных продольных плоскостях. Продольная горизонтальная составляющая магнитного поля судна компенсируется с помощью шпангоутной обмотки, секции которой расположены в вертикальных поперечных плоскостях. Обмотки не охватывают всю длину корпуса корабля. Сила тока в обмотках РУ регулируется автоматически с использованием установленного на судне магнитометра, фиксирующего изменения составляющих магнитного поля при угловых перемещениях судна в системе координат, жестко связанной с его корпусом. Обмотки РУ выполнены однослойными и располагаются на внутренней поверхности корпуса. Корпус судна выполнен из маломагнитных материалов.

Однако это устройство не может быть использовано на судне с ферромагнитным корпусом из-за высокой неоднородности магнитного поля в материале корпуса судна, обусловленной прерывистостью расположения секций компенсационных обмоток и, как следствие, чрезвычайно низкой точностью формирования сигнала управления токами в обмотках РУ с использованием магнитометрических датчиков, закрепленных на корпусе судна.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является размагничивающее устройство, содержащее секционированные компенсационные обмотки, работающий в релейном режиме автоматический регулятор токов в обмотках размагничивающего устройства, блок сравнения, сумматор, тензодатчики (см. патент РФ 2095277 от 10.11.1997 г.) – прототип.

Недостатком известного устройства является низкая точность компенсации магнитного поля секционированными компенсационными обмотками, так как в нем применены тензометрические датчики, которые обеспечивают управление магнитным полем судна лишь по косвенному параметру.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение точности компенсации внешнего статического магнитного поля судна с ферромагнитным корпусом.

Выполнение задачи достигается тем, что в известном размагничивающем устройстве судна, включающем автоматический регулятор токов в обмотках устройства, закрепленные на корпусе судна датчики, управляемый источник питания и секционированные компенсационные обмотки, проложенные снаружи корпуса судна в одной, двух или трех ортогональных системах плоскостей – горизонтальной, шпангоутной, батоксовой, по изобретению закрепленные на корпусе судна датчики выполнены в виде магнитометрических датчиков, подключенных к автоматическому регулятору токов, при этом секции секционированных компенсационных обмоток проложены дополнительно внутри корпуса судна. Причем секциионированные компенсационные обмотки подключены к управляемому источнику питания так, что направления токов в секциях обмоток, проложенных снаружи и внутри корпуса судна в горизонтальной, шпангоутной и батоксовой плоскостях совпадают, а секции в обмотках, проложенных снаружи и внутри корпуса судна, размещены без смещения относительно друг друга.

Выполнение закрепленных на корпусе судна датчиков в виде магнитометрических датчиков, подключенных к автоматическому регулятору токов, позволяет осуществлять непрерывное слежение за изменениями магнитного поля судна, и благодаря этому обеспечить повышение точности компенсации.

Прокладывание секций секционированных компенсационных обмоток дополнительно внутри корпуса судна благодаря использованию в результате этого двухслойных обмоток, секции которых расположены по разные стороны корпуса судна без смещения относительно друг друга, а также подключение наружных и внутренних секционированных компенсационных обмоток к управляемому источнику питания с обеспечением условия совпадения направлений токов в указанных секциях обмоток, позволяет уменьшить примерно в 10 раз неоднородность магнитного поля в материале корпуса судна, которое в этом случае может быть измерено с достаточной точностью в процессе формирования управляющего сигнала. В этом случае максимальное измеряемое магнитометрическими датчиками значение магнитного поля судна отличается от минимального всего лишь в два раза, что позволяет существенно повысить точность компенсации внешнего статического магнитного поля судна с ферромагнитным корпусом.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена блок-схема размагничивающего устройства судна, а на фиг.2 – схема размещения горизонтальной (основной) секционированной компенсационной обмотки на ферромагнитном корпусе судна.

Размагничивающее устройство судна (фиг.1) включает автоматический регулятор токов 1, к которому с одной стороны подключены магнитометрические датчики 2, а с другой – управляемый источник питания 3. Устройство имеет наружные секционированные компенсационные обмотки 4 и дополнено аналогичными внутренними обмотками 5, размещенными (фиг.2) на корпусе судна 6. Упомянутые обмотки 4 и 5 подключены последовательно к управляемому источнику питания 3.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Сигналы с магнитометрических датчиков 2, закрепленных на корпусе судна 6, поступают в автоматический регулятор токов 1 в обмотках размагничивающего устройства, который формирует управляющий сигнал, пропорциональный среднему значению намагниченности корпуса судна. Указанный сигнал управляет регулируемым источником электрического питания 3 компенсационных секционированых обмоток 4, 5 размагничивающего устройства, в результате чего достигается непрерывная компенсация внешнего статического магнитного поля судна с высокой точностью.

Использование предлагаемого устройства, как показали лабораторные испытания на действующем макете, позволяет не менее чем в 1,5 раза повысить точность компенсации внешнего статического магнитного поля судна.

Формула изобретения

Размагничивающее устройство судна, включающее автоматический регулятор токов в обмотках устройства, закрепленные на корпусе судна датчики, управляемый источник питания и секционированные компенсационные обмотки, проложенные снаружи корпуса судна в одной, двух или трех ортогональных системах плоскостей – горизонтальной, шпангоутной, батоксовой, отличающееся тем, что закрепленные на корпусе судна датчики выполнены в виде магнитометрических датчиков, подключенных к автоматическому регулятору токов, при этом секции секционированных компенсационных обмоток проложены дополнительно внутри корпуса судна, причем секционированные компенсационные обмотки подключены к управляемому источнику питания так, что направления токов в секциях обмоток, проложенных снаружи и внутри корпуса судна в горизонтальной, шпангоутной и батоксовой плоскостях совпадают, а секции в обмотках, проложенных снаружи и внутри корпуса судна, размещены без смещения относительно друг друга.

РИСУНКИ