星载磁强计高低温磁场校准装置研制

1

作者 刘超波 高扬 +5 位作者 耿晓磊 何超 周晶晶 刘涛 邵华 肖琦 《中国测试》 北大核心 2025年第8期107-113,共7页

星载磁强计工作环境温差大,影响磁强计测量精度。为提高星载磁强计的在轨测量精度,研制一套高低温磁场校准装置,采用屏蔽房提供低噪声的近零磁场环境,利用高低温系统提供可控的温度环境,利用基于无矩线圈的磁场复现系统提供校准磁场。... 星载磁强计工作环境温差大,影响磁强计测量精度。为提高星载磁强计的在轨测量精度,研制一套高低温磁场校准装置,采用屏蔽房提供低噪声的近零磁场环境,利用高低温系统提供可控的温度环境,利用基于无矩线圈的磁场复现系统提供校准磁场。文中给出校准装置的结构组成、工作原理以及主要部件的详细设计。经测试,该装置在普通工业厂房的复杂干扰磁场环境中,可提供±150℃的温度环境,±100.265μT的复现磁场,磁场线性度达到1.06×10-4,在Φ200 mm球域内最大不均匀度为1.8×10^(-4),满足星载磁强计和其他各类型传感器的温度特性校准需求。 展开更多

关键词 星载磁强计 无矩线圈 高低温 温度特性 校准

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面向磁性硬盘定制化消磁的磁场数值建模与分析

2

作者 徐喆 张自影 汤健 《控制工程》 北大核心 2025年第5期777-787,共11页

为确保隐私安全和防止失密泄密,在对作为典型城市再生资源的废旧磁性存储介质进行资源化利用前,需要销毁其所包含信息。目前,业界多采用不符合国家“双碳”战略的最高磁场强度消磁方式,缺少如何进行定制化消磁的理论与应用探索。对此,... 为确保隐私安全和防止失密泄密,在对作为典型城市再生资源的废旧磁性存储介质进行资源化利用前,需要销毁其所包含信息。目前,业界多采用不符合国家“双碳”战略的最高磁场强度消磁方式,缺少如何进行定制化消磁的理论与应用探索。对此,提出面向磁性硬盘定制化消磁的磁场数值建模与分析方法。首先,进行消磁机多层多匝矩形线圈磁场强度的理论计算;接着,进行基于COMSOL软件的消磁磁场数值建模,完成与理论计算的验证后,分析电流密度、线圈高度、封装尺寸与磁场强度的影响;最后,基于所研制的消磁正样机进行验证,证明了定制化消磁理论的正确性和实际的可用性,为节能减碳提供了支撑。 展开更多

关键词 磁性存储介质 定制化消磁 COMSOL Multiphysics软件 磁场强度 矩形线圈 数值建模

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一种新型的混合平面结构电导率传感器的设计与实现 被引量：5

3

作者 喻嵘 王玉皞 +2 位作者 王晓磊 周军乐 王艳庆 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1614-1618,共5页

基于水体-电极系统的机理分析,设计并实现了一种新型的电导率传感器。传感器采用平面矩形线圈与叉指电极混合结构。通过搭建自动化实验平台,采用交流阻抗技术,对研制的传感器进行实测,以获得传感器在不同溶液、不同频率信号激励下的阻... 基于水体-电极系统的机理分析,设计并实现了一种新型的电导率传感器。传感器采用平面矩形线圈与叉指电极混合结构。通过搭建自动化实验平台,采用交流阻抗技术,对研制的传感器进行实测,以获得传感器在不同溶液、不同频率信号激励下的阻抗数据。经过与商用电导率传感器进行数据拟合,找出了阻抗数据与电导率之间的函数关系。实验证明,该电导率传感器是一种灵敏度高、稳定性强的测量工具,其测量精度达到了商用传感器标准,为水溶液电导率的测量提供了一个低成本的解决方案。 展开更多

关键词 电导率传感器 矩形线圈 叉指电极 交流阻抗技术 数据拟合

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螺旋管紧凑式换热器传热性能分析 被引量：12

4

作者 孔戴 彭晓峰 杨震 《热科学与技术》 CAS CSCD 2008年第2期115-119,共5页

数值模拟研究了紧凑式小管螺旋管换热器的流动换热特性。螺旋管换热器由35个单管(直管和弯管)构成,管外为空气冷却,管内流过不同温度的液体工质R141B。模拟结果表明,各单根螺旋管内外对流传热系数、温度分布和传热性能,主要受内外流体... 数值模拟研究了紧凑式小管螺旋管换热器的流动换热特性。螺旋管换热器由35个单管(直管和弯管)构成,管外为空气冷却,管内流过不同温度的液体工质R141B。模拟结果表明,各单根螺旋管内外对流传热系数、温度分布和传热性能,主要受内外流体温度梯度、回流条件、外部空气流速和单根管的传热表面积等因素的影响。 展开更多

关键词 换热器 螺旋管 管排布 强化传热

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瞬变电磁法矩形线圈自感的精确表达式 被引量：23

5

作者 李文尧 武中华 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期160-164,共5页

在瞬变电磁法(TEM)中,矩形线圈的自感参数主要用于局部导体晚期瞬变电磁场的等效计算和接收线圈固有过渡过程计算以及瞬变电磁仪器研制。目前,在瞬变电磁法教科书中,单匝矩形线圈自感计算公式都是近似的。本文通过积分方法,推导出了长... 在瞬变电磁法(TEM)中,矩形线圈的自感参数主要用于局部导体晚期瞬变电磁场的等效计算和接收线圈固有过渡过程计算以及瞬变电磁仪器研制。目前,在瞬变电磁法教科书中,单匝矩形线圈自感计算公式都是近似的。本文通过积分方法,推导出了长方形及正方形单匝线圈自感的精确表达式以及正方形单匝线圈自感的近似计算公式。经计算,目前使用的近似公式与精确公式相比误差很大,当回线边长为5m时,误差最小为-39.2%,最大为238.85%;当回线边长为200m时,误差最小为-58.87%,最大为219.33%。本文推导的单匝正方形线圈自感近似公式与精确公式相比误差很小,当回线边长为5m时,误差为0.4%;当回线边长200m时,误差为0.26%。 展开更多

关键词 矩形线圈 自感 精确表达式 瞬变电磁法(TEM)

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脉冲涡流矩形传感器的多维信号特征分析与缺陷识别 被引量：8

6

作者 何赟泽 罗飞路 +2 位作者 胡祥超 刘波 高军哲 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期680-683,共4页

脉冲涡流是一种可以对飞机结构中缺陷进行有效检测的电磁无损检测技术。本文设计了三维检测传感器,并对矩形激励传感器中的多维检测信号进行了研究。分别在传感器不同扫描方向下,对三维检测传感器的Bx、By与Bz曲线进行了特征分析。实验... 脉冲涡流是一种可以对飞机结构中缺陷进行有效检测的电磁无损检测技术。本文设计了三维检测传感器,并对矩形激励传感器中的多维检测信号进行了研究。分别在传感器不同扫描方向下,对三维检测传感器的Bx、By与Bz曲线进行了特征分析。实验证明取其中任意两路信号都可构成蝶形图,可以有效地实现缺陷的判别。对检测信号进行特征分析后,不仅可以判断缺陷的有无,还可以评估缺陷的长度,深度等信息,为进一步实现飞机机身缺陷的定量检测提供了有价值的参考。脉冲涡流技术将会在航空无损检测领域发挥重大的作用。 展开更多

关键词 电磁无损检测 脉冲涡流 矩形激励线圈 多维传感器 缺陷识别

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基于磁场分割法的IPT系统耦合线圈电感计算 被引量：4

7

作者 汪小娜 张筱琛 +1 位作者 吴旭升 孙盼 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期31-37,共7页

采用理论分析与有限元仿真相结合的方法,建立了计及铁氧体影响的平面矩形线圈精确磁路模型,并推导出电感解析表达式.首先,在对线圈结构和磁场分布进行分析的基础上,建立平面矩形线圈的精确磁路模型;然后,从自感和互感的定义出发,结合磁... 采用理论分析与有限元仿真相结合的方法,建立了计及铁氧体影响的平面矩形线圈精确磁路模型,并推导出电感解析表达式.首先,在对线圈结构和磁场分布进行分析的基础上,建立平面矩形线圈的精确磁路模型;然后,从自感和互感的定义出发,结合磁路模型得到线圈电感的表达式,进而利用磁场分割法将不规则磁场分割和近似为具有规则几何形状的磁通管,通过有限元仿真和数值拟合计算各磁通管的磁阻,求得自感和互感的计算公式;最后,通过实验测量与分析,总结线圈电感的变化趋势,并验证了所建立计算公式的准确性.该方法可为感应电能传输系统的设计和控制提供指导. 展开更多

关键词 平面矩形线圈 自感 互感 精确磁路模型 磁场分割法 电感变化趋势

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缺陷方向对基于GMR的电涡流缺陷检测的影响 被引量：6

8

作者 王超 王立玢 +1 位作者 丛正 王凯 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第9期20-22,共3页

由于电涡流缺陷检测多采用单方向激励方式,而实际检测中缺陷的方向是未知的,从而造成检测灵敏度不确定。针对此情况设计以巨磁电阻(GMR)传感器为检测元件的矩形线圈激励的检测探头,以矩形缺陷为研究对象,从定性和定量两个角度仿真对比... 由于电涡流缺陷检测多采用单方向激励方式,而实际检测中缺陷的方向是未知的,从而造成检测灵敏度不确定。针对此情况设计以巨磁电阻(GMR)传感器为检测元件的矩形线圈激励的检测探头,以矩形缺陷为研究对象,从定性和定量两个角度仿真对比了在同一激励方向下,不同方向缺陷引起的磁感应强度变化,发现缺陷方向平行于激励线圈轴线时能更好地体现缺陷,在此基础上,对不同方向缺陷进行扫描实验,将测量数据扫描曲线进行对比发现,当缺陷方向平行于激励线圈轴线时曲线峰值较大且峰值位置明显,能更清晰地反映缺陷信息。 展开更多

关键词 缺陷方向 电涡流检测 巨磁电阻 矩形线圈

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金属管道外放置式偏心弯曲矩形线圈涡流场的解析解 被引量：7

9

作者 毛雪飞 雷银照 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期153-159,共7页

本文得到了偏心弯曲矩形线圈在非铁磁性金属管道侧面放置时涡流场的解析解。求解过程是:用二阶磁矢位建立了涡流问题的数学模型,得到了含待定偏心线圈系数的二阶位函数表达式;根据毕奥-萨伐尔定律和用修正贝塞尔函数表示的距离倒数得到... 本文得到了偏心弯曲矩形线圈在非铁磁性金属管道侧面放置时涡流场的解析解。求解过程是:用二阶磁矢位建立了涡流问题的数学模型,得到了含待定偏心线圈系数的二阶位函数表达式;根据毕奥-萨伐尔定律和用修正贝塞尔函数表示的距离倒数得到了线圈未偏移时的线圈系数;利用修正贝塞尔函数的加法定理计算出线圈偏移后的偏心线圈系数。在涡流场解析解的基础上,本文计算了偏心弯曲矩形检测线圈上的感应电压。实验表明,理论分析结果与实验结果吻合。 展开更多

关键词 解析解 偏心弯曲矩形线圈 二阶磁矢位 加法定理 电磁场

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基于有限元仿真电涡流传感器的结构优化 被引量：22

10

作者 周海婷 厚康 +2 位作者 潘红良 陈建钧 王庆明 《电子测量技术》 2016年第7期15-19,共5页

传感器性能受线圈形状及其几何参数影响。为优化传感器性能,运用COMSOL Multiphysics建立了有限元仿真模型。通过有限元数值仿真分析,研究了传感器的结构,优化并实验验证了有限元模型的合理性。通过有限元仿真分析发现双正交矩形柱型传... 传感器性能受线圈形状及其几何参数影响。为优化传感器性能,运用COMSOL Multiphysics建立了有限元仿真模型。通过有限元数值仿真分析,研究了传感器的结构,优化并实验验证了有限元模型的合理性。通过有限元仿真分析发现双正交矩形柱型传感器比单正交矩形柱型传感器具有更高的检测灵敏度。此外,进一步研究分析了在线圈匝数密度不变情况下,双正交矩形柱型传感器辅助线圈厚度、外形状系数、内形状系数、激励电流、外形状比例系数对其检测灵敏度的影响,为合理选择线圈参数提高传感器性能提供参考。 展开更多

关键词 涡流检测 双正交矩形柱型传感器 辅助线圈 几何参数

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基于交变电磁场的钢板表面裂纹检测方法 被引量：11

11

作者 杨理践 曹鸿威 高松巍 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第10期107-110,共4页

针对钢板表面裂纹检测的问题,提出了交变电磁场的检测方法。研究了交变电磁场检测原理,建立了交变电磁场仿真模型,通过改变钢板表面裂纹深度等条件,分析计算了裂纹处磁场强度分布。对不同深度钢板裂纹的实验数据进行分析,实验结果表明,... 针对钢板表面裂纹检测的问题,提出了交变电磁场的检测方法。研究了交变电磁场检测原理,建立了交变电磁场仿真模型,通过改变钢板表面裂纹深度等条件,分析计算了裂纹处磁场强度分布。对不同深度钢板裂纹的实验数据进行分析,实验结果表明,在相同实验条件下,随检测深度的增加,检测信号峰值增长正比于裂纹深度,检测最大深度为5 mm。 展开更多

关键词 交变电磁场检测 钢板表面裂纹 磁感应强度 矩形激励线圈 趋肤效应

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矩形线圈自感的精确表达式 被引量：4

12

作者 武中华 李文尧 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2011年第5期511-516,463,共6页

矩形线圈的自感公式在电气工程、电工电子技术,以及应用地球物理学等领域均有普遍的应用。由于自感计算的复杂性,目前使用的矩形线圈自感公式均为近似计算公式。这里推导了圆截面单匝矩形线圈自感的精确表达式,以及正方形单匝线圈自感... 矩形线圈的自感公式在电气工程、电工电子技术,以及应用地球物理学等领域均有普遍的应用。由于自感计算的复杂性,目前使用的矩形线圈自感公式均为近似计算公式。这里推导了圆截面单匝矩形线圈自感的精确表达式,以及正方形单匝线圈自感的近似公式。目前使用的单匝矩形线圈自感近似公式与这里推导的精确公式相比,均存在很大误差:当正方形线圈边长从1 m到5 m时,电气工程工具书和电工电子工具书中的自感公式误差为3.06%到2.38%。使用瞬变电磁法勘探中常用的自感公式,当正方形回线边长为5 m时,误差最小为-41.17%,最大为228.25%;当回线边长为200 m时,误差最小为-59.75%,最大为212.49%。 展开更多

关键词 矩形线圈 自感 精确表达式

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亥姆霍兹线圈为矩形时两线圈之间磁场分布的分析 被引量：8

13

作者 赵立强 梁志新 《物理与工程》 2008年第6期4-6,共3页

利用Matlab软件数值模拟了亥姆霍兹线圈为矩形时两线圈之间的磁场分布.该方法具有直观、形象、物理图像清晰的特点.利用Matlab数值模拟能有效地进行数值实验的教学活动.

关键词 MATLAB软件 数值模拟 矩形线圈 磁场分布

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大面积二极管束流诊断 被引量：1

14

作者 黄德宝 马维义 +3 位作者 王晓军 曾乃工 王有田 张东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1992年第1期114-118,共5页

本文叙述了新研制的用于测量大面积相对论性电子束流强的方形罗可夫斯基线圈、薄膜回流器及法拉第筒等三种装置的结构、特性及试验结果。

关键词 线圈 薄膜回流器 法拉第筒 束流

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矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率分布实验研究 被引量：5

15

作者 蔡博 夏国栋 +2 位作者 贾玉婷 周燕昭 宗露香 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2474-2480,共7页

应用电导探针测量技术,对矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率进行实验研究。在不同的气相折算速度下,应用电导探针测量了弹状流弹单元的长度,并与可视化方法进行对比,验证了电导探针的可靠性,并为信号处理选择合适的阈值。分别在... 应用电导探针测量技术,对矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率进行实验研究。在不同的气相折算速度下,应用电导探针测量了弹状流弹单元的长度,并与可视化方法进行对比,验证了电导探针的可靠性,并为信号处理选择合适的阈值。分别在泡状流、弹状流及环状流三种流型的条件下,分析了气相与液相折算速度对局部含气率分布的影响。实验结果发现,螺旋通道气液两相局部含气率呈非对称的抛物线形分布,这种非对称性受流型和液相折算速度的影响。 展开更多

关键词 矩形截面螺旋通道 气液两相流 电导探针 局部含气率 气泡

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矩形体充磁线圈有限元分析 被引量：4

16

作者 何致远 康敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2813-2816,共4页

提出五金工具充磁线圈结构及参数的设计方法,基于有限元方法与Ansoft Maxwell 3D工具,建立了矩形体充磁线圈的仿真模型,实现对线圈内部Z轴线、XOY0端面、XOY1中心平面,以及纵向中心剖面XOZ0、YOZ0上各点的磁场强度的仿真,详细分析了仿... 提出五金工具充磁线圈结构及参数的设计方法,基于有限元方法与Ansoft Maxwell 3D工具,建立了矩形体充磁线圈的仿真模型,实现对线圈内部Z轴线、XOY0端面、XOY1中心平面,以及纵向中心剖面XOZ0、YOZ0上各点的磁场强度的仿真,详细分析了仿真结果,并与实际测试数据进行对比分析。研究结果表明,所设计的仿真方案可较为全面地描述线圈内部各点的磁场强度,获得的各相关点的仿真数据与实际测试结果具有一致性。仿真研究对实际线圈结构与参数的设计具有指导意义,设计所获得的结果达到充磁工艺预期要求。 展开更多

关键词 有限元分析 矩形体充磁线圈 仿真研究 五金工具

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均匀带电矩形线框的空间电场 被引量：5

17

作者 邝向军 张伟 《宜宾学院学报》 2016年第12期88-92,107,共6页

从熟知的均匀带电直线的电势表达式出发,导出均匀带电矩形线框的空间电势表达式.然后利用电场强度与电势梯度的关系,采取分段计算然后叠加的方法,得到了均匀带电矩形线框的空间电场表达式.最后讨论了均匀带电正方形线框及其中心轴线上... 从熟知的均匀带电直线的电势表达式出发,导出均匀带电矩形线框的空间电势表达式.然后利用电场强度与电势梯度的关系,采取分段计算然后叠加的方法,得到了均匀带电矩形线框的空间电场表达式.最后讨论了均匀带电正方形线框及其中心轴线上电场的特殊情况.所得到的电场分布是空间坐标的函数,具体、明确,便于在工程技术应用.采用的方法简单、基础,贴近大学物理教学.利用这一方法,原则上还可以计算任意多边形均匀带电线框的电场. 展开更多

关键词 均匀带电矩形线框 分段计算 空间电势分布 空间电场分布

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生物组织电导率CMIT平面螺旋激励线圈的分析 被引量：6

18

作者 向胜昭 傅林 黄卡玛 《信息与电子工程》 2005年第1期25-27,50,共4页

计算了平面矩形螺旋线圈的电感值,结果与近似公式计算得出的电感值吻合。另外,通过理论计算发现,矩形平面螺旋线圈产生的磁场具有聚焦的特性,并计算和讨论了分层生物组织的电导率对电感的影响,认为用矩形平面螺旋线圈来做生物组织非接... 计算了平面矩形螺旋线圈的电感值,结果与近似公式计算得出的电感值吻合。另外,通过理论计算发现,矩形平面螺旋线圈产生的磁场具有聚焦的特性,并计算和讨论了分层生物组织的电导率对电感的影响,认为用矩形平面螺旋线圈来做生物组织非接触的电导率成像的激励线圈是可行的。 展开更多

关键词 电磁学 激励线圈 电导率成像 螺旋线圈 非接触

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矩形激励线圈的磁场分析 被引量：13

19

作者 康中尉 罗飞路 《传感器世界》 2003年第2期5-9,共5页

本文由毕奥莎伐定律出发,首先讨论了由一定长度的线电流源和矩形环流源的磁感应强度分布,然后在此基础上,详尽的论述了基于体电流源的矩形线圈产生的磁场分布。

关键词 矩形激励线圈 毕奥-莎伐定律 线圈 磁场 磁感应强度 线电流源

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一种带有误差补偿项的折线线圈阻抗解析建模新方法 被引量：2

20

作者 吴德会 何天府 +2 位作者 黄一民 苏令锌 刘志天 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期58-66,共9页

提出一种包含误差补偿项的任意折线线圈阻抗解析新模型。首先,在前人研究的基础上,通过定义外形位置因子,简化单矩形折线线圈的阻抗计算。其次,对多个单矩形折线线圈之间的相交耦合作用进行研究,建立串联等效电感模型。再次,讨论任意形... 提出一种包含误差补偿项的任意折线线圈阻抗解析新模型。首先,在前人研究的基础上,通过定义外形位置因子,简化单矩形折线线圈的阻抗计算。其次,对多个单矩形折线线圈之间的相交耦合作用进行研究,建立串联等效电感模型。再次,讨论任意形状折线线圈的拆解和重构过程,研究重构过程的误差分布,并推导出误差补偿的数学表达;进而得到任意形状折线线圈的入射场阻抗及散射场阻抗的完整解析模型。最后,对螺线形折线线圈这一典型特例进行计算,绘制阻抗平面图,并利用高精度阻抗测试仪进行物理验证实验。结果表明,所提方法能有效补偿线宽因素带来的误差,可对置于导体上方的具有不同激励频率和提离的任意形状折线线圈的阻抗进行解析计算。 展开更多

关键词 折线线圈 矩形电流回路 阻抗计算 解析模型 误差补偿

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