10.14489/td.2021.05.pp.040-049

2021, 05 май (Mayl)

DOI: 10.14489/td.2021.05.pp.040-049

Цыбин Ю. Н.
ДИАГНОСТИКА ДОПУСТИМОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ФЕРРОЗОНДА В СОСТАВЕ МАГНИТОМЕТРА
(pp. 40-49)

Аннотация. Рассматривается способ диагностики допустимости эксплуатации феррозонда в составе магнитометра. Диагностика осуществляется по анализу совместимости характеристики преобразования феррозондом индукции В магнитного поля (МП) с параметрами конкретной серии преобразователей выходного сигнала (ПВС) феррозонда. В качестве эталонного источника МП используется МП Земли. Анализ основан на базе феррозондового магнитометра, организованного по методу компенсации МП в сердечнике феррозонда. Анализу подвергается значение выходного сигнала ПВС в нормальных климатических условиях (НКУ) и при воздействии предельных температур на феррозонд. В результате диагностики выносится решение о допустимости применения феррозонда с ПВС данной серии. В качестве параметров ПВС, ограничивающих возможность использования феррозонда, приняты допустимые документацией значения минимального и максимального кода цифроаналогового преобразователя ПВС. Два первых этапа диагностики осуществляются при индукциях ±Впр в НКУ с учетом смещения нуля феррозонда. При этом Впр ˂ Вmax, где Вmax – рабочий диапазон феррозонда. Два последующих этапа диагностики осуществляются с использованием расчетно-экспериментальной характеристики с учетом смещения нуля феррозонда при воздействии предельных температур разного знака. Показаны особенности температурной погрешности. Приведен алгоритм диагностики.

Ключевые слова: диагностика феррозонда, контроль параметров магнитометра, феррозондовый магнитометр, характеристика феррозонда.

Tsybin Yu. N.
ADMISSIBILITY DIAGNOSTICS OF USING A FOERSTER PROBE AS PART OF A MAGNETOMETER
(pp. 40-49)

Abstract. We have discussed a diagnostics method to assess the admissibility of using a Foerster probe as part of a magnetometer. The diagnostics is based on the compatibility analysis of the magnetic field (MF) induction (B) conversion by a Foerster probe with the parameters of a specific series of Foerster probe output signal converters (OSC). As a reference source of MF, we have used the Earth’s MF. The analysis uses a Foerster probe magnetometer designed according to the MF compensation method in the Foerster probe core piece. The subject of our analysis is the value of the OSC output signal under normal climatic conditions (NCCs), when the Foerster probe is exposed to extreme temperatures. Following the diagnostics, we have made a YES/NO decision on the admissibility of using a Foerster probe with OSCs of this series. As OSC parameters, that limit the use of a Foerster probe, we have adopted the values of the minimum and maximum codes of a digital-to-analog OSC converter, as allowed by relevant documents. The first two diagnostics stages are carried out with inductions of ±Bcon under NCCs, taking into account the Foerster probe zero offset. In this case, Bcon ˂ Вmax, where Вmax is the Foerster probe’s working range. Two subsequent diagnostics stages are carried out using the calculated and experimental characteristics, taking into account the Foerster probe zero offset under effect of extreme temperatures of different signs. We have demonstrated the temperature error specifics and presented the diagnostics algorithm.

Keywords: foerster probe diagnostics, magnetometer parameter control, foerster probe magnetometers, foerster probe characteristics.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Ю. Н. Цыбин (АО «НИИ командных приборов», Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

Yu. N. Tsybin (Institute for Control Devices, JSC, Saint Petersburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Власкин К. Разработка электромагнитных систем малогабаритных первичных преобразователей феррозондового типа: дис. … канд. техн. наук / ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова». Ижевск, 2014.
2. Цыбин Ю., Киселев С. Контроль параметров и коррекция погрешности магнитометра космических аппаратов // Контроль. Диагностика. 2017. № 10.
3. Магнитометр аналоговый МА-5. Технические условия КМИВ.411172.004 ТУ. Раменское, 2000.
4. Афанасьев Ю. Феррозондовые приборы. Л.: Энергоатомиздат, 1986.
5. Баранова В. Измерение слабого магнитного поля на основе феррозондового датчика: автореф. дис. … канд. техн. наук / Национальный исследовательский Томский политехнический университет. Томск, 2015.
6. Цыбин Ю. Баланс характеристик цифровых умножителей частоты // Метрология. 1991. № 10.
7. Мирошников В., Шевченко А., Завальнюк О. Оценка метрологических характеристик элементов устройства контроля механических напряжений корпуса судна // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2014. № 1(5). С. 17 – 21.
8. Коловертнов Г. Развитие теории, программно-аппаратные средства и алгоритмическая коррекция погрешностей иклинометрических и термоманометрических скважинных систем: дис. … д-ра техн. наук. Ижевск, 2004.
9. Пат. № 2433421 RU. Способ определения параметров градуировочной характеристики магнитометра / Г. Соборов, А. Схоменко. М.: ОАО «Раменское приборостроительное конструкторское бюро», 2011.
10. Пат. № 197484 RU. Датчик феррозондовый в магнитном экране / Ю. Цыбин, А. Брезинский, О. Николаенко. М.: АО «НИИ командных приборов», 2020.
11. Решение о выдаче патента на изобретение от 09.04.2021 по заявке № 2020129847 от 09.09.2020 на выдачу патента на изобретение. Способ определения допустимости использования феррозонда в магнитометре / Ю. Цыбин. М.: АО «НИИ командных приборов», 2020.

Eng

1. Vlaskin K. (2014). Development of electromagnetic systems for small-sized primary converters of the fluxgate type. Izhevsk: FGBOU VPO «Izhevskiy gosudarstvenniy tekhnicheskiy universitet im. M. T. Kalashnikova». [in Russian language]
2. Tsybin Yu., Kiselev S. (2017). Parameters control and errors correction of magnetic meter of space vehicles. Kontrol'. Diagnostika, (10), pp. 56 – 63. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2017.10.pp.056-063
3. Analog magnetometer MA-5. (2000). Technical conditions KMIV.411172.004 TU. Ramenskoe. [in Russian language]
4. Afanas'ev Yu. (1986). Fluxgate devices. Leningrad: Energoatomizdat. [in Russian language]
5. Baranova V. (2015). Weak magnetic field measurement with fluxgate sensor. Tomsk: Natsional'niy issledovatel'skiy Tomskiy politekhnicheskiy universitet.
6. Tsybin Yu. (1991). Balance of characteristics of digital frequency multipliers. Metrologiya, (10). [in Russian language]
7. Miroshnikov V., Shevchenko A., Zaval'nyuk O. (2014). Assessment of the metrological characteristics of the elements of the device for monitoring the mechanical stresses of the ship's hull. Vostochno-Evropeyskiy zhurnal peredovyh tekhnologiy, 5(1), pp. 17 – 21. [in Russian language]
8. Kolovertnov G. (2004). Theory development, soft-ware and hardware tools and algorithmic correction of errors and cinometric and thermomanometric well systems. Izhevsk. [in Russian language]
9. Soborov G., Skhomenko A. (2011). Пат. № 2433421 RU. Method for determining the parameters of the calibration characteristic of the magnetometer. Ru Patent No. 2433421. Moscow: OAO «Ramenskoe priborostroitel'noe konstruktorskoe byuro». [in Russian language]
10. Tsybin Yu., Brezinskiy A., Nikolaenko O. (2020). Fluxgate sensor in magnetic shield. Ru Patent No. 197484. Moscow: AO «NII komandnyh priborov». [in Russian language]
11. Tsybin Yu. (2020). Method for determining the admissibility of using a fluxgate in a magnetometer. Application No. 2020129847 for the grant of a patent for an invention. Moscow: AO «NII komandnyh priborov». [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2021.05.pp.040-049

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2021.05.pp.040-049

and fill out the form