Программно-аппаратный комплекс калибровки трёх-осевых магнитометров в составе модуля инклинометра забойной телесистемы ЦИКЛОН-ВЕКТОР

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
НАЗНАЧЕНИЕ
Программно управляемый комплекс «ЦИКЛОН-ВЕКТОР» предназначен для генерирования однородного магнитного поля с произвольным направлением вектора индукции в пределах зоны равномерности системы трёхкоординатных колец Гельмгольца.

Назначение комплекса - компенсация внешнего стационарного поля (геомагнитного поля) в зоне однородности колец, генерация магнитного поля с изменяемым вектором в соответствии с программной моделью, выбранной под задачи конкретного пользователя.

В том числе, в целях позиционирования объекта измерения по отношению к геомагнитному и гравитационному полю Земли.

СОСТАВ КОМПЛЕКСА ЦИКЛОН-ВЕКТОР

В состав Комплекса входят:

- Полеобразующая система (далее - ПС) на базе трёхкоордитнатных колец Гельмгольца НС-1000-3D (далее - КГ)

- блок управляемых прецизионных источников тока (в дальнейшем источник)

- устройство определения ориентации системы координат ПС

- датчик нулевого поля

- магнитометр POS-1*

- преобразователь интерфейса RS485/ Ethernet

- преобразователь интерфейса RS485/ USB

- руководство по эксплуатации и паспорт на ком-плекс, включающее методику калибровки

- руководство пользователя внешнего ПО

- внешнее ПО на энергонезависимом носителе информации

- персональный компьютер (ноутбук)*

* - поставляется по заказу

ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЛЕКСА

• Компенсация внешнего геомагнитного поля в зоне однородности колец.

• Генерация постоянного магнитного поля заданной величины и направления в области однородности колец.

• Генерация магнитного поля с изменяемым вектором в соответствии с выбранной программной моделью (программные модели разрабатываются под задачи пользователя).

• Компенсация погрешности, связанной с взаимной неортогональностью колец.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

• Определение основных параметров различных магниточувствительных датчиков в условиях их фиксированного пространственного положения и программно управляемого вращения вектора результирующего магнитного поля.

• Калибровка модулей инклинометрии (магнитометров) в составе забойной системы телеметрического оборудования (направленного бурения).

• Выполнение биомедицинских исследований.

• Поверка измерителей Геомагнитного поля.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Остаточное значение скалярной величины вектора индукции постоянного магнитного получаемого в ПС после подавления внешнего магнитного поля с использованием датчика "нулевого поля": не более 50 нТл

• Остаточное значение скалярной величины вектора индукции постоянного магнитного получаемого в ПС после подавления внешнего магнитного поля с использованием магнитометра POS-1: не более 5 нТл

• Максимальное время, затрачиваемое комплексом для подавления внешнего магнитного поля: не более 60сек.

• Максимальное значение скалярной величины вектора индукции магнитного получаемого в ПС: не менее 300 мкТл

• Ориентация вектора магнитного поля: произвольное направление в пределах области однородности ПС.

• Размер области в центре колец с неоднородностью поля не более 1%: сфера радиусом 120 мм

• Размер полеобразующей системы комплекса может быть оптимизирован в соответствии с техническими особенностями и габаритами калибруемой техники.

Устройство Комплекса Циклон-Вектор и принцип действия

Принцип действия комплекса основан на возбуждении при помощи управляемых прецизионных источников тока однородного магнитного поля во внутреннем пространстве ПС состоящей из трёх пар ортогонально установленных и имеющих общий центр колец Гельмгольца (далее – КГ). Результирующий вектор магнитной индукции магнитного поля в ПС получается путём сложения векторов генерируемых каждой парой КГ. В результате в сфере определённого диаметра с центром, расположенным в точке пересечения осей КГ формируется однородное магнитное поле с величиной магнитной индукции и направлением вектора магнитного поля, которое определяется величинами и направлением токов, проте-кающих в каждой из трёх пар КГ.