Detection of ferromagnetic objects by using scalar magnetometers

W pracy przedstawiono wyniki analizy możliwości wykrywania obiektów ferromagnetycznych (statki, okręty podwodne, miny itp.) z zastosowaniem dwóch magnetometrów skalarnych. Stosując dwa magnetometry o wysokiej czułości (rzędu pT/Hz0,5) umieszczone w pewnej odległości od siebie pracujące w układzie różnicowym można wykrywać obiekty ferromagnetyczne z pewnej odległości. Należy dokonać kompensacji błędu kierunkowego i zsynchronizować pracę obu magnetometrów. Wykrywanie obiektu ferromagnetycznego z zastosowaniem dwóch magnetometrów wymaga właściwej ich konfiguracji.The results of the analysis of the possibility to detect ferromagnetic objects (ships, submarines, mines, etc.) using two scalar magnetometers. Using two magnetometers of high sensitivity (in the order pT/Hz0,5) placed at a distance from each other in the operating system can detect differential ferromagnetic objects from a distance. Should be made to compensate for the error code to synchronize the work of the two magnetometers. Ferromagnetic object detection using two magnetometers requires proper configuration

Detection of ferromagnetic objects by using scalar magnetometers

The paper presents the results of the analysis of the possibility of detecting ferromagnetic objects (ships, submarines, mines, etc.) by using two scalar magnetometers. By using two magnetometers of high sensitivity (in the order of magnitude of pT/Hz0,5) placed at a distance from each other and operating in a differential system, it is possible to detect ferromagnetic objects from a distance. It is necessary to compensate for the error code to synchronize the work of the two magnetometers. Ferromagnetic object’s detection by using two magnetometers requires proper configuration of the devices

Disturbances in low magnetic field caused by magnetically contaminated plastics

Badanie słabych pól magnetycznych wymaga zastosowania precyzyjnych magnetometrów pracujących w układzie różnicowym. Dwa magnetometry pompowane optycznie pracujące w układzie różnicowym pozwalają na pomiary zaburzeń modułu indukcji magnetycznej rzędu 10pT. Dla tak precyzyjnych pomiarów pola magnetycznego niezbędne jest zastosowanie odpowiednich materiałów wchodzących w skład budowy systemu magnetometrycznego. Przedstawiono wyniki analizy zaburzenia pola magnetycznego spowodowane przez amagnetyczne elementy statywu pomiarowego systemu magnetometrycznego, które zostały zanieczyszczone w trakcie produkcji lub obróbki mechanicznej drobinami i opiłkami o właściwościach ferromagnetycznych. Przedstawiono również wyniki badań eksperymentalnych zaburzeń pola magnetycznego wywołanych przez elementy z tworzyw sztucznych.In the study of low magnetic fields precision magnetometers working in a differential system are used. In order to attain a high accuracy of magnetic field measurement, it is necessary to use appropriate materials for the construction of a magnetometric system. Practically during the manufacturing process and mechanical treatment of particular materials, they become contaminated with small particles or filings with ferromagnetic properties. These contaminations cause significant disturbances in the magnetic field in case of taking measurements of very low magnetic fields. An experimental study of the components used for the construction of a rotary support stand for measuring metrological parameters of the magnetometer confirmed that magnetic contaminations have a significant impact on the occurrence of disturbances in the Earth’s magnetic field. Superficial contamination of the materials with steel dust that occurs in machine tools can be efficiently eliminated by magnetic cleaning which consists in pickling of the produced components in a bath of diluted sulphuric acid. Experimental studies confirmed high efficiency of the above method

Application of fuse opening switches for conditioning high power pulses

W wielu układach fizycznych i technicznych konieczne jest wytwarzanie impulsów wielkiej mocy o krótkim czasie trwania (rzędu ułamków μs). Impulsy te uzyskuje się stosując układy formujące zasilane ze źródła impulsowego wielkiej mocy, o długim czasie trwania impulsu, rzędu kilkudziesięciu μs. Jednym z układów formujących jest bezpiecznik wyłącznikowy. W pracy metodą symulacyjną badano wpływ parametrów bezpiecznika wyłącznikowego na parametry formowanego impulsu. Nie uwzględniono wpływu obciążenia układu forującego na parametry impulsu. Uzyskano istotne wskazówki dotyczące projektowania bezpiecznika wyłącznikowego.In many physical and technical systems producing high-power pulses of short duration (i.e. the order of magnitude of tenths parts μs) is necessary. These pulses are obtained by using forming systems supplied from a high-power pulsed source with a long pulse duration of several dozen μs. One of the forming systems is a fuse opening switch. In this article the influence of the fuse parameters on the parameters of the formed pulse was investigated with the use of the simulation method. The impact of load forming system on the pulse parameters is not taken into account. Important recommendations for designing the fuse opening switches were acquired

System of wireless magnetic sensors for detection and identification of ferromagnetic vehicles

W pracy przedstawiono wyniki badań deformacji ziemskiego pola magnetycznego przez pojazdy lądowe. Na podstawie analiz kształtu deformacji pola magnetycznego można dokonać detekcji i identyfikacji pojazdu. W celu wyeliminowania wpływu zakłóceń ziemskiego pola magnetycznego przez środowisko, pomiary wykonywano w układzie różnicowym. W oparciu o wyniki badań symulacyjnych, w ramach projektu rozwojowego zbudowano bezprzewodowy system czujników magnetycznych do monitorowania ruchu pojazdów na lotniskach, w portach i na przejściach granicznych. Przedstawiono sposób przybliżonej identyfikacji pojazdu na podstawie kształtu rozkładu składowej pionowej Bz indukcji magnetycznej.This paper presents the results of deformation of the Earth's magnetic field by land vehicles. Based on analysis of the shape of the deformation of the magnetic field can make detection and identification of the vehicle. In order to eliminate interference by Earth's magnetic field environment, the measurements were performed in a differential configuration. Based on simulation results, the project built a wireless system development of magnetic sensors to monitor traffic in airports, ports and border crossings. The paper presents the approximate identification of the vehicle based on the shape of the distribution of the vertical component of magnetic induction Bz

Masking of ferromagnetic ellipsoidal shell in Earth’s magnetic field

A ferromagnetic object, located in the Earth’s magnetic field, changes the distribution of that field. By measuring such disturbances it is possible to detect the object and destroy it. To conceal the object, a special winding is placed inside its ferromagnetic shell, which function is to eliminate the disturbances in the distribution of the Earth’s magnetic field. A thin walled ellipsoidal shell made of ferromagnetic material are examined as the object model. Coils are placed inside the shell and their function is to generate a magnetic field, which eliminates the effect the shell makes on the distribution of the Earth’s magnetic field in the surrounding area. Such a procedure is called magnetic masking and the winding used for this purpose is called the masking winding. The possibility of building the masking windings for the ferromagnetic ellipsoidal shell, situated in a magnetic field transverse in relation to its major axis, is also examined. Masking of a thin-walled ellipsoidal ferromagnetic object located in the longitudinal magnetic field is described in the article [1]. Investigating the possibility of masking of objects in a transverse magnetic field presented in this article will allow for a comprehensive assessment of a possibility of masking thin walled ferromagnetic objects of elongated ellipsoidal shape. The solution of Maxwell’s equations, which describe the magnetic field distribution caused by the ferromagnetic shell presence in the Earth’s magnetic field, are applied. Furthermore, the ability of selecting coils, which fully eliminate the perturbations of the magnetic field outside the shell are proven

Perturbation analysis of electric field around objects in sea water

In marine environment there are different types of objects, such as ships or naval mines, which should be located and identified. One of the location methods is based on the electric potential distribution measurement [1, 2], The object with an insulating or conductive casing, placed in an electric field, causes some field perturbations. For the purpose of the object location the dimensions of the area, where it is possible to determine electric field perturbations by measurement, are important. In this way one can pre-determine the extent of the system for locating and identifying objects placed in the seawater. This paper presents an analytical approach to the perturbation analysis of electric field distribution caused by a sphere and an ellipsoid placed in a uniform electric field. The distance, beyond which the uniform electric perturbations can be neglected, is determined

Making of ferromagnetic elliptical shell in transverse magnetic field

A ferromagnetic object, located in the Earth’s magnetic field, changes its distribution. Through measuring such disturbances, one can locate the object and destroy it. To conceal the object, a special winding is placed inside its ferromagnetic shell, and its task is to eliminate the disturbances in the distribution of the Earth’s magnetic field. A thin walled elliptical shell, made of ferromagnetic material, is examined as the object model. There are coils, placed inside the shell, and their task is to generate a magnetic field, which is eliminating the effect, the shell is making on the distribution of the Earth’s magnetic field in the surrounding area. Such a procedure is called magnetic masking and the winding used for this purpose is called the masking winding. The possibility of building the masking windings for the ferromagnetic elliptical shell, situated in a transverse magnetic field respectively to its major axis, is also examined. The solution of Maxwell’s equations, which are describing the magnetic field distribution caused by the ferromagnetic shell presence in the Earth’s magnetic field, is found. Furthermore, the ability of selecting coils, which are eliminating the perturbations of the magnetic field outside the shell completely, is proven

Analysis of magnetic field distribiution in ship hull with degussing coils

Okręty wyposażone są w system automatycznej demagnetyzacji. W zależności od kursu okrętu prądy płynące w cewkach umieszczonych wewnątrz okrętu minimalizują pole własne okrętu. Uzwojenia demagnetyzacyjne powinny być tak rozmieszczone, aby zapewniały w przybliżeniu równomierny rozkład pola magnetycznego w kadłubie okrętu. Z tego względu konieczne jest określenie odpowiedniego rozkładu przestrzennego uzwojeń demagnetyzacyjnych okrętu. W pracy przedstawiono wyniki analizy rozkładu pola magnetycznego w stalowej płycie z uwzględnieniem odległości miedzy przewodami i odległością przewodów od płyty. Obliczenia numeryczne przeprowadzono w pakiecie ANSYS.The ships are equipped with an automatic degaussing system. Depending on the course of ship, currents flowing in the coils located inside the hull minimize magnetic field of the ship. The degaussing windings shall be so arranged to provide approximately uniform magnetic field distribution in the hull of the ship. For this reason, it is necessary to determine the appropriate spatial distribution of the degaussing coil. Taking into account the distance between wires and the distance between wires and a plate, the results of the analysis of the magnetic field distribution in the steel plate are presented in this paper. Numerical calculations were carried out in a package ANSYS

Coaxial magnetocumulative power generator

W pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowej koaksjalnego magnetokumulacyjnego generatora prądu (MGP). Badania symulacyjne przeprowadzono dla różnych wartości średnicy wewnętrznej, długości i prędkości odkształcania elementu MGP.The results of computer simulation of the coaxial magnetocumulative current generator (MGP) were presented in this paper. The simulation tests were carried out for different values of internal diameter, length and speed of the deformation of an MGP element