[发明专利]一种用于舰船对水测速的两维测速电磁传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于舰船对水测速的两维测速电磁传感器。

背景技术

传统的电磁计程仪测量纵向对水速度，舰艇机动旋回时航速方向与本舰纵向不一致，其测量的是实际航速的纵向分量，机动旋回的曲率半径不一致，航速纵向分量就不一样，导致计程仪误差特性不一样。如果将舰船航速分解为沿舰艇纵向和横向的两个分量，那么布置一对连线垂直于艏艉线的电极，就能感应纵向速度分量，这就是常用的一维测速用电磁传感器的情况。现有用于舰船对水测速的电磁传感器均采用单线圈双电极方式，不能满足舰船对横向速度测量的需求。显然，若增加一对平行于艏艉线的电极，就能感应横向速度分量。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种用于舰船对水测速的两维测速电磁传感器，用于同时测取两个方向的相对海水的速度，提高电磁传感器现场抗工频干扰能力和测速稳定性。设计中采用双线圈结构，并对磁场分布进行解读，确定双线圈组合方式和传感器磁场形成原理及分布特征，使磁场分布具有各向同性、同一励磁，满足两维测速的要求。

实现上述目的而采取的技术方案，包括敏感头、杆体、把手、电缆、螺母和安装板，所述敏感头包括壳体、电极板、电极、励磁线圈组件、压环、导杆，所述电极板上装有两对电极，两对电极采用垂直对称布置；所述励磁线圈组件包括内线圈、铁芯、外线圈；所述敏感头与把手之间设有杆体。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

本装置用于同时测取两个方向的相对海水的速度，提高电磁传感器现场抗工频干扰能力和测速稳定性。设计中采用双线圈结构，并对磁场分布进行解读，确定双线圈组合方式和传感器磁场形成原理及分布特征，使磁场分布具有各向同性、同一励磁，满足两维测速的要求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本装置结构示意主视图；

图2为本装置结构示意俯视图；

图3为本装置中敏感头结构示意图；

图4为本装置中电极板与电极结构示意图；

图5为本装置中励磁线圈组件结构示意图。

具体实施方式

本装置包括敏感头1、杆体2、把手3、电缆4、螺母5和安装板6，如图1、图2所示,所述敏感头1包括壳体1-1、电极板1-2、电极1-3、励磁线圈组件1-4、压环1-5、导杆1-6，如图3所示,所述电极板1-2上装有两对电极1-3，如图4所示，两对电极1-3采用垂直对称布置；所述励磁线圈组件1-4包括内线圈3-1、铁芯3-2、外线圈3-3，如图5所示,所述敏感头1与把手3之间设有杆体2。

所述励磁线圈组件1-4采用内外双线圈设计，当内线圈3-1与外线圈3-3串联工作时，磁场分布具有较宽的辐射范围，在相同磁场工作区域内取得更大的信号感应能力。

所述电缆4采用纵向水密电缆。

实施例

本装置用于感测舰船相对于海水的纵向和横向速度信号，两维测速电磁传感器是基于法拉第电磁感应定律，当舰船运动时，海水切割磁力线，产生相对水流速度成比例的信号，该信号由四个电极拾取；电极布置采用垂直对称布置，其中一组电极拾取纵向速度，一组拾取横向速度，通过对该两组信号分别进行放大、解算处理后即可得到舰船相对海水的两维航速。

本装置由敏感头1、杆体2、把手3、电缆4、螺母5和安装板6构成，如图1、图2所示。

所述敏感头1与杆体2之间采用O形圈及双头螺柱进行密封和固定，缺口处利用环氧树脂进行填充；把手3通过螺钉固定在安装板6上；安装板6与杆体2之间由螺母5固定，电缆4采用纵向水密电缆；

所述敏感头主要由壳体1-1、电极板1-2、电极1-3、励磁线圈组件1-4、压环1-5、导杆1-6等组成。利用电极板1-2上的定位凹槽对励磁线圈组件1-4进行定位，并通过环氧树脂进行粘结和固化；壳体1-1和电极板1-2密封面上采用“楔形”结构，对电极板1-2进行定位及增加粘接面积，并通过压环1-5对电极板1-2进行水平压紧固定，保证粘接质量；

所述电极板1-2上装有两对电极1-3，两对电极采用垂直对称布置，电极1-3与电极板1-2之间采用螺纹连接；

所述励磁线圈组件1-4由内线圈3-1、铁芯3-2、外线圈3-3组成。通过调整两线圈间位置关系可以对线圈参数进行微调和控制，消除线圈绕制过程中的离散型，提高产品静态参数的一致性。