способ размагничивания судна и устройство для его реализации

Формула изобретения

1. Способ размагничивания судна, при котором с помощью размагничивающего устройства, основанного на использовании обмоточного размагничивания, компенсируют внешнее статическое поле судна, отличающийся тем, что в процессе плавания судна измеряют тензометрическими датчиками величины средних механических напряжений на корпусе судна, сравнивают эти значения с величиной предела текучести материала корпуса судна _т и по достижении этих показаний больше 10% от _т, включают размагничивающее устройство, а по достижении средних механических напряжений на корпусе судна, равных или менее 10% _т, устройство выключают.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что среднюю величину механических напряжений на корпусе судна определяют как среднее арифметическое показание не менее чем 8 тензодатчиков, размещенный не менее чем в двух шпангоутных сечениях судна равномерно по длине судна.

3. Размагничивающее устройство судна, включающее в себя последовательно соединенные регулятор токов, источники питания и обмотки, проложенные в одной, двух или трех ортогональных системах плоскостей горизонтальной, шпангоутной, батоксовой, отличающееся тем, что в него введены автоматический выключатель, блок сравнения, сумматор и тензодатчики, причем первый вход автоматического выключателя подключен к выходу регулятора токов, второй его вход через блок сравнения и сумматор подключен к тензодатчикам, а выход автоматического выключателя подсоединен к входу источника питания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к защите судов от неконтактных магнитных мин.

Известны принятые в качестве ближайших аналогов способ обмоточного размагничивания и устройство для его реализации. Способ состоит в уменьшении действующего на судно в процессе плавания внешнего магнитного поля и соответственно компенсации индуктивного намагничивания ферромагнитных масс судна. Устройство для его реализации представляет собой систему наружных обмоток с малым секционированием, кабель обмоток защищен от механических повреждений полусферическими стальными кожухами с толщиной стенок до 8 мм, имеющими специальный наполнитель, позволяющий приваривать эти кожухи к борту без повреждения изоляции кабеля. Питание обмоток осуществляется от низковольтного генераторов.

Недостатком этого известного способа и устройства является его значительная энергоемкость.

Целью изобретения является улучшение экономических и экологических параметров судна путем сокращения потребляемой в процессе плавания размагничивающим устройством (РУ) электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе размагничивающее устройство включают лишь тогда, когда величина средних механических напряжений, действующих в ферромагнитном корпусе судна, превосходит 0,1_т где ²_т предел текучести материала корпуса, а в остальное время выключают, при этом величину механических напряжений определяют как среднее арифметическое показаний не менее, чем 8 тензодатчиков, размещенных не менее чем в двух шпангоутных сечениях судна равномерно по длине судна.

Поставленная цель достигается в устройстве тем, что в него введены автоматический выключатель, блок сравнения, сумматор и тензодатчики, причем первый вход автоматического выключателя подключен к выходу регулятора токов, второй его вход через блок сравнения и сумматор подключен к тензодатчикам, а выход автоматического выключателя подсоединен к входу источника питания.

Для достаточно точного определения средней величины напряженного состояния корпуса судна необходима установка не одного, а нескольких тензодатчиков. Допустимая погрешность обеспечивается при размещении не менее чем 8 тензодатчиков не менее чем в двух шпангоутных сечениях судна равномерно по длине судна.

Статистическое магнитное поле судна может рассматриваться в виде суммы двух частей: индуктивного, изменяющегося пропорционально изменению внешнего поля, и остаточного, не изменяющегося при изменениях внешнего поля, сопоставимого с магнитным полем Земли.

Остаточная намагниченность приобретается ферромагнитным корпусом судна в эксплуатационных условиях при одновременном воздействии на корпус внешнего магнитного поля и механических нагрузок. Остаточная намагниченность в этом случае может быть определена в виде разности намагниченности, проявляющейся при повышенной магнитной проницаемости, обусловленной действием нагрузки, и индуктивной намагниченности, обусловленной действием начальной магнитной проницаемости.

Поставленная задача сохранения стабильности может быть конкретизирована следующим образом: по заданной допустимой величине остаточной намагниченности, приобретаемой в процессе плавания, определяется максимально допустимая величина средних механических напряжений в корпусе судна, при котором РУ может быть выключено. Для обычных корпусных сталей и средних размеров судна допустимая величина остаточного намагничивания I_p0,2 I_и, где I_и величина индуктивной намагниченности. Этой величине соответствует значение меньше 0,1_т где _т предел текучести материала корпуса.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства, состоящего из регулятора токов 1, устанавливающего токи пропорционально широтной зоне и курсовому углу, автоматического выключателя 2, источника питания 3, обмоток РУ 4, блока сравнения 5, сумматора 6 и тензодатчиков 7, причем первый вход автоматического выключателя 2 подключен к выходу регулятора токов 1, второй его вход через блок сравнения 5 и сумматор 6 подключен к тензодатчикам 7, а выход автоматического выключателя 2 подсоединен ко входу источника питания 3, выход которого подключен к обмотке 4. Тензодатчики 7 размещены на образующих 0^o, 90^o, 180^o, 270^o по четыре датчика в двух измерительных шпангоутных сечениях. Эти сечения находятся в носовой и кормовой оконечностях судна на расстоянии от мидельшпангоута, равной четверти длины корпуса судна.

Работа устройства происходит следующим образом.

Сигналы, соответствующие величинам механических напряжений в корпусе судна, с тензодатчиков 7 поступают на вход сумматора 6, где сигналы суммируют и вычисляют их среднее арифметическое значение. Полученное значение в блоке сравнения 5 сравнивают с наперед заданным и в нашем случае равным 0,1 пороговым значением. В случае превышения порогового значения блок сравнения 5 подает сигнал на второй вход автоматического выключателя 2, который через свой первый вход и выход подсоединяет выход регулятора токов 1 ко входу источника питания 3. В этом случае задающий сигнал, соответствующий данной широтной зоне и курсовому углу, от регулятора токов 1 подается на источник питания 3, ток от выходных клемм которого поступает на обмотку 4.

Если среднее арифметическое значение суммарного сигнала от тензодатчиков 7 меньше порогового значения, то обмотка 4 выключается автоматическим выключателем 2, на который поступает соответствующий сигнал от блока сравнения 5, отключающий выход регулятора токов 1 от входа источника питания 3.

Использование предлагаемых способа и устройства, как показывает опыт эксплуатации, позволит на 70-80 снизить объем потребляемой РУ электроэнергии, что существенно улучшит экономические и экологические показатели судна.