Магнитометры SeaSPY2

Назначение

Магнитометры SeaSPY2 (далее - магнитометры) предназначены для измерений модуля вектора магнитной индукции постоянного магнитного поля.

Описание

К настоящему типу средства измерений относятся магнитометры SeaSPY2, зав. №№ 14217D, 14218D, 13900D, 13901D.

Принцип действия магнитометра основан на измерении частоты прецессии ядер атомов водорода в магнитном поле вокруг его направления с угловой частотой, определяемой соотношением Лармора:

Магнитное поле учитывается в той точке, где находится частица. Это поле состоит из векторной суммы внешнего поля Bext и других магнитных полей, которые возникают из-за электронной оболочки атома или химического окружения.

Для обнаружения прецессии рабочее вещество повергают интенсивной поляризации внешним магнитным полем H, примерно перпендикулярным к магнитному полю Bext. При этом происходит преимущественная ориентация магнитных моментов протонов по направлению приложенного поля. Поле H создают электрическим током, пропускаемым через специальную катушку, окружающую рабочее вещество. После быстрого выключения тока поляризации результирующий вектор ядерного намагничения начинает прецессировать вокруг поля Bext, наводя в катушке ЭДС в виде затухающей синусоиды. Продолжительность поляризации и измерения определяется временем соответственно продольной Ti и поперечной Тг релаксации протонсодержащего вещества.

Оверхаузеровские магнитометры, к которым относится магнитометр SeaSPY2, основаны на той же связи прецессии протонов с внешним полем, но в них используется другой способ возбуждения - принцип динамической поляризации ядер, или эффект Оверхаузера. Здесь рабочее протонсодержащее вещество содержит добавку специальных свободных радикалов с неспаренными электронами, делающих состав парамагнитным. При воздействии на него переменного поля с частотой порядка 60 МГ ц создаются условия электронного парамагнитного резонанса, т.е. максимального поглощения энергии переменного поля. При этом возникают сильные внутренние магнитные поля, приводящие к поляризации вещества и согласованной ориентировке протонов по полю.

Конструктивно магнитометр состоит из двух основных составных частей: буксируемого блока (гондола SeaSPY) и изолированного трансивера SeaSPY, соединенных стандартным буксировочным кабелем, коротким палубным кабелем и интерфейсным кабелем связи (стандартный кабель RS232) для обмена информацией с персональным компьютером.

Пломбирование блоков магнитометров SeaSPY2 не предусмотрено.

Заводской номер нанесен механическим способом на переднюю крышку буксируемого блока, рисунок 2.

&>

Gradlometer Transceiver

arme agrieti

TVuj: Detection Powrr ♦1 90T-479.9727

Towtish    9-28VDC    COU/USB

С?

О

Рисунок 3 - Место нанесения знака утверждения типа Нанесение знака поверки на магнитометры SeaSPY2 не предусмотрено.

Программное обеспечение

Программа работы преобразователя индукция-частота (ПИЧ) реализуется в аппаратуре буксируемого блока магнитометра и является встроенным программным обеспечением.

Формируемый код частоты по каналу RS-232 передается в блок электроники и далее поступает в персональный компьютер, который с помощью программного обеспечения ВОВ выполняет следующие функции:

-    обеспечение процедуры измерений;

-    сбор и обработку результатов измерений, их отображение в цифровом или графическом виде;

-    записи результатов в память.

Запускаемая на персональном компьютере программа ВОВ является автономным программным обеспечением. Каждая из перечисленных программ состоит из одного программного компонента. К метрологически значимой части относится всё программное обеспечение магнитометра SeaSPY2.

Влияние как встроенного, так и автономного программного обеспечения на метрологические характеристики магнитометра учтено при их нормировании.

Дистрибутив программного обеспечения ВОВ поставляется как установочный пакет на придаваемой к магнитометру флэш-карте.

Идентификационные данные для ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» для программы BOB.exe и программы ПИЧ в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики магнитометров приведены в таблицах 2-3.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Знак утверждения типа наносится

методом трафаретной печати на крышку изолированного трансивера, как указано на рисунке 3 и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.

Комплектность

Комплектность магнитометра приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность магнитометра

Сведения о методах измерений

приведены в руководстве по эксплуатации «SeaSPY2. Руководство по эксплуатации. Редакция 6.0», раздел 1.1.1 «Датчик Оверхаузера».

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;

ГОСТ 8.030-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции».