Магнитометры SeaSPY2

Основные
Тип
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год

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».

Развернуть полное описание