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
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Встроенное ПО | Автономное ПО |
| Идентификационное наименование ПО | - | BOB |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | - | не ниже 4.2.1.20 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0030297F | - |
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
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений модуля вектора магнитной индукции постоянного магнитного поля, нТл | от 20000 до 90000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля вектора магнитной индукции постоянного поля, нТл | ±1,0 |
| Среднее квадратическое отклонение ряда измерений (n=20) при частоте снятия отсчетов 1 Гц, нТл, не более | 0,2 |
| Нестабильность показаний магнитометра за 4 ч непрерывной работы, нТл, не более | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от крена ±30°, нТл | ±0,5 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания постоянного тока, В | 3,6 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - гондола SeaSPY | 1200 х 0127 |
| - стандартный буксировочный кабель SeaSPY | 300000 х 019 |
| - изолированный трансивер SeaSPY | 95 х 60 х 35 |
| - стандартный кабель RS232 | 500 |
| - универсальный (100-240В 50/60Гц) адаптер электропитания SeaSPY | 100 x 40 x 30 |
| - ноутбук | 270 х 400 х 30 |
| Масса, кг, не более: | |
| - гондола SeaSPY | 16 |
| - стандартный буксировочный кабель SeaSPY | 40 |
| - изолированный трансивер SeaSPY | 0,2 |
| - стандартный кабель RS232 | 0,05 |
| - универсальный (100-240В 50/60Гц) адаптер электропитания SeaSPY | 0,1 |
| - ноутбук | 3 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, °С | от -4 до +40 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106 |
| Средний срок службы, лет | 5 |
| Наработка до отказа, ч, не менее | 5000 |
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
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Магнитометр SeaSPY2 | - | 1 |
| Паспорт | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации. Редакция 6.0 | - | 1 |
| Методика поверки | - | 1 |
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».
88710-23: Методика поверкиСкачать3.6 Мб
21605-06
