發(fā)布時(shí)間：2021-11-28 22:59

　　艦船在海洋中航行時(shí)船殼會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕。采用陰極保護(hù)技術(shù)可以減小船殼腐蝕,但會(huì)產(chǎn)生腐蝕電流,并在艦船周圍激發(fā)軸頻電場(chǎng)。由于電場(chǎng)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展和電場(chǎng)引信水雷的存在,軸頻電場(chǎng)給艦船安全性帶來了威脅。精確檢測(cè)螺旋槳傳動(dòng)軸腐蝕電流的大小,是研究艦船外部電場(chǎng)和磁場(chǎng)的重要基礎(chǔ)。然而傳動(dòng)軸腐蝕電流幅值變化范圍大,檢測(cè)環(huán)境復(fù)雜,干擾較大,精確測(cè)量轉(zhuǎn)軸電流有較大難度。同時(shí),為保證傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)完整,不能使用采樣電阻等簡(jiǎn)單方法進(jìn)行電流測(cè)量�；诖�,本文設(shè)計(jì)了一種非接觸式的電流檢測(cè)系統(tǒng),具有高穩(wěn)定性,高精度,抗干擾的特點(diǎn)。通電導(dǎo)線周圍會(huì)產(chǎn)生環(huán)形磁場(chǎng),通過檢測(cè)磁場(chǎng)可以間接反映被測(cè)電流的大小。作者基于該原理,針對(duì)艦船螺旋槳傳動(dòng)軸腐蝕電流檢測(cè)需求,設(shè)計(jì)了一個(gè)具有差分結(jié)構(gòu)的空間測(cè)磁系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)在不接觸傳動(dòng)軸的條件下間接檢測(cè)傳動(dòng)軸腐蝕電流。作者選擇性能優(yōu)越、應(yīng)用廣泛的AMR（各向異性磁阻效應(yīng)）傳感器作為本系統(tǒng)的敏感元件。并使用雙傳感器對(duì)被測(cè)電流進(jìn)行檢測(cè),通過差分處理后,可以消除環(huán)境磁場(chǎng)中對(duì)傳感器產(chǎn)生的共模干擾。本文首先針對(duì)艦船螺旋槳傳動(dòng)軸電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行了仿真,主要仿真了電流檢測(cè)系統(tǒng)的可行性,傳感器的安裝方向,傳感器的安... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

外加陰極保護(hù)系統(tǒng)電流示意圖

紹非接觸式電流檢測(cè)的基本理論、聚磁環(huán)原理、各向異并介紹系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案、組成模塊、以及信號(hào)處理電流檢測(cè)原理理論，電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。如圖 2-1 所示，在非無限長(zhǎng)圍會(huì)激發(fā)環(huán)形的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向遵循右手螺旋定則。畢奧-薩伐爾定律計(jì)算得到：dB = k dzsinθ 2 0/4 ； 0為真空中磁導(dǎo)率；θ為導(dǎo)線與 P 點(diǎn)之間的角度得到 P 點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B = 0 4 0(cos 1cos 2)

一個(gè)圓柱形導(dǎo)體，流過導(dǎo)體的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)等效于圓柱流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。所以可以將螺旋槳傳動(dòng)軸等效為一根導(dǎo)線。如距離固定，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 與電流 I 成線性關(guān)系，實(shí)現(xiàn)通過磁場(chǎng)來]。原理奧-薩伐爾定律可知，當(dāng)電流不變時(shí)，隨著遠(yuǎn)離導(dǎo)線的距離增加，假設(shè)被測(cè)導(dǎo)線電流為 100A，轉(zhuǎn)軸半徑為 1m，那么根據(jù)公式可以可產(chǎn)生的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度，大概為2 × 10 5T，即 0.2Gs，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)軸腐蝕電流低于 100A，那么磁信號(hào)將會(huì)更小，即使將傳感器貼到的磁場(chǎng)信號(hào)也很微弱，去分辨微弱的電流變化就更加難了。所進(jìn)行放大。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[9]基于小波尺度相關(guān)的船舶軸頻電場(chǎng)檢測(cè)方法[J]. 賈亦卓,姜潤(rùn)翔,龔沈光.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
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博士論文
[1]水下船體陰極保護(hù)與腐蝕電磁場(chǎng)優(yōu)化控制研究[D]. 吳建華.大連理工大學(xué) 2012
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[3]艦船腐蝕電磁場(chǎng)的測(cè)量及防護(hù)方法的研究[D]. 趙景波.哈爾濱工程大學(xué) 2006

碩士論文
[1]微弱電流檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 佘乾順.西北師范大學(xué) 2009
[2]微電流檢測(cè)方法的研究[D]. 王衛(wèi)勛.西安理工大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3525318