光泵磁力仪磁屏蔽筒的尺寸设计

为设计原子光泵磁力仪中的高屏蔽效能磁屏蔽体,修正了多层磁屏蔽筒轴向屏蔽效能公式,并对比验证多层磁屏蔽筒各尺寸参数对轴向屏蔽效能的影响。对3层磁屏蔽筒模型应用Ansoft Maxwell建模仿真得到中心点磁屏蔽效能159.77 d B,公式计算结果为167.5 d B,研究结果表明修正的磁屏蔽筒轴向屏蔽系数公式比现阶段研究中的屏蔽筒轴向屏蔽系数公式(170.5 d B)具有更高的准确度,且参数对磁屏蔽效能的影响趋势与仿真具有较高的一致性。在其他尺寸参数相同情况下,3层磁屏蔽筒轴向长度间隔为46.5 mm时,轴向屏蔽效能存在最优值167.486 d B,在地磁场环境中剩磁小于0.6 p T,对磁屏蔽筒的尺寸设计具有重要指导意义。

基于有限元的弹体磁屏蔽效能分析

在地磁导航系统中,弹体的磁屏蔽作用对磁传感器的测量带来很大的误差。为了对该误差进行补偿,文中采用ANSYS软件对弹体的磁屏蔽效能进行分析。首先针对无限长圆柱腔的弹体磁屏蔽系数进行数学建模得到理论值,然后采用ANSYS软件进行仿真分析得到实验值,最后分析得到了磁导率对弹体磁屏蔽系数的影响规律。通过比较可得实验值与理论值的误差很小,验证了利用有限元方法对弹体磁屏蔽效能进行分析的可行性。

弹箭磁屏蔽效能仿真及分析

为了分析磁传感器的测量误差,建立了弹体静磁屏蔽效应数学模型,利用ANSYS软件进行弹体三维磁场仿真,分析了弹体相对磁导率、壁厚等自身因素对磁屏蔽系数的影响,仿真结果与理论计算结果一致。仿真研究并拟合出弹体磁屏蔽系数与弹体姿态角之间的关系。结果表明,当弹轴与磁场方向平行时,磁屏蔽系数最小,随着夹角的增大,磁屏蔽系数增大,当弹轴与磁场方向垂直时,磁屏蔽系数最大。建立了磁屏蔽椭球模型,提出直接获取软磁误差矩阵的方法,为磁传感器的误差校正提供了理论基础;给出了利用磁屏蔽椭球模型直接解算弹体相对于地磁矢量姿态角的方法,为磁传感器在弹上的应用提供了理论基础。

用磁场线圈产生磁屏蔽效果在氢钟上运用的可行性分析

随着中国航天技术的发展,对小型化的氢原子钟的需求越来越迫切。在减小体积和重量的前提下为保持氢钟现有的工作指标,对现有的氢钟物理条件提出了更高的要求,其中包括在氢钟屏蔽层数减少时保持磁屏蔽系数不变。原理分析、计算仿真了高磁导材料和磁场线圈2种屏蔽方法在氢钟上使用的优劣性,并通过对比实验验证了在氢钟上使用磁场线圈代替磁屏蔽材料产生磁屏蔽效果的可行性。

新型高性能磁屏蔽系统在被动型氢原子钟上的应用

磁屏蔽系统有效地屏蔽了地球磁场和空间杂散磁场对氢原子跃迁信号的干扰,在被动型氢原子钟中发挥着重要作用。一种高性能磁屏蔽材料构建的新型磁屏蔽系统在被动型氢原子钟投入使用,磁屏蔽系数、磁滞回线、抗磁化能力以及磁敏感度等各项指标测试都优于传统磁屏蔽系统。新型磁屏蔽系统的重量仅为传统磁屏蔽系统的80%,从而减轻了整机的重量。新型磁屏蔽系统的应用,为被动型氢原子钟实现高质量高信噪比的氢原子跃迁信号,以及保持其高准确度高稳定度的时频信号打下了坚实的基础。

磁性套管中磁测斜仪误差建模分析

在利用磁测斜仪测量钻井方位角时,铁磁性套管会对放入其中的测斜仪产生磁屏蔽作用,严重影响了方位角的解算精度。针对该问题,利用ANSYS软件对磁测斜仪环境磁场进行仿真,从而建立磁测斜仪误差模型;并用牛顿迭代法对钻具方位角和套管磁屏蔽系数进行快速解算。最后针对该优化算法的误差校准效果进行数学仿真分析。仿真结果表明,相比于传统解算算法,该方法能够更准确地解算出钻井的方位角。同时,在存在随机白噪声干扰的情况下,当信噪比较低时可以通过多次测量求平均值来减小解算误差。

均匀外场中介质球壳的场分布

应用轴对称情形下Laplace方程在球坐标系中的通解,根据边值关系,求出了在均匀外场中介质球壳各区域的势函数,讨论了场分布特点,并由此得到了介质球壳的磁屏蔽效果.