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(11) |
EP 0 024 307 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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28.03.1984 Patentblatt 1984/13 |
(22) |
Anmeldetag: 19.07.1980 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)3: B63G 9/06 |
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Einrichtung zur Kompensation des magnetischen Störfeldes eines Objektes mittels einer
magnetischen Eigenschutzanlage
Device for compensating the magnetic field of disturbance of an object by means of
a magnetic self-protection arrangement
Dispositif pour la compensation du champ magnétique parasite d'un objet à l'aide d'une
installation d'auto-protection magnétique
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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FR GB IT SE |
(30) |
Priorität: |
24.07.1979 DE 2929964
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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04.03.1981 Patentblatt 1981/09 |
(71) |
Anmelder: Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH |
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60596 Frankfurt (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Nissen, Walter, Dr.
D-2370 Rendsburg (DE)
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(74) |
Vertreter: Lertes, Kurt, Dr. et al |
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Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH
Theodor-Stern-Kai 1 60596 Frankfurt 60596 Frankfurt (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Aus der US-A-2752564 ist ein Magnetometer bekannt, bei welchem zwei mit Kernen versehene
Spulen zur Erfassung des magnetischen Feldes und zwei Hälften der Sekundärwicklung
eines von einem Oszillator gespeisten Transformators je einen Brückenarm bilden. Bei
Abwesenheit eines äusseren magnetischen Feldes liefert die Brücke kein Ausgangssignal.
Im anderen Falle wird der Brückenausgang über einen Verstärker, einen Gleichrichter
und einen Ausgangsverstärker in einer Spule einen solchen Strom erzeugen, dass das
von ihm hervorgerufene Feld gleich gross und entgegengesetzt gerichtet zum zu messenden
Feld ist. Ein Messgerät in der Spulenzuleitung kann den Spulenstrom oder auch direkt
die Feldstärke anzeigen. Eine magnetische Eigenschutzanlage wird hierin jedoch nicht
behandelt.
[0003] Aus der DE-C-977 727 ist eine Einrichtung zur Steuerung von magnetischen Eigenschutzanlagen
(MES) gegen die Wirkung des induzierten Anteiles des magnetischen Momentes von Schiffen
bekannt. Hierfür sind drei ausserhalb des magnetischen Störbereiches des Schiffes,
vorzugsweise an einer unmagnetischen Mastspitze angeordnete Feldmesssonden vorgesehen,
die über ein Feldmessgerät die Erregung von Leistungsverstärkern steuern, die ihrerseits
Ströme für die Kompensationswicklungen der Anlage liefern. Die drei Feldmesssonden
sollen einzeln oder vorzugsweise gemeinsam drehbar angeordnet und die Feldmessgeräte
und Leistungsverstärker mit besonderen Einrichtungen zur Gegenkopplung und damit zur
ununterbrochenen Selbstüberwachung der ganzen Anlage ausgerüstet sein.
[0004] Aus der DE-C-977 846 geht hervor, dass zur Steuerung der MES-Wicklungen die in den
dazugehörigen Sondenpaaren auftretenden, vom Schiff herrührenden geometrischen Störfeldgradienten
benutzt werden. Mit diesem Verfahren soll eine automatische Selbstkompensation nach
Art eines geschlossenen Regelkreises möglich sein.
[0005] Schliesslich ist es aus der DE-C-977 881 auch bekannt, einzelne Störkörper innerhalb
eines Fahrzeuges durch die Anbringung von sogenannten Antidipolen in der Nähe des
magnetischen Schwerpunktes des Störkörpers in ihrer Wirkung nach aussen zu kompensieren.
Diese nur beispielsweise genannten MES-Anlagen leiden unter dem wesentlichen Mangel,
dass mit ihnen Änderungen des magnetischen Zustandes eines Objektes nicht ausreichend
genau erfasst werden können, wobei folgende Änderungen genannt werden sollen:
1. Änderungen des permanenten magnetischen Zustandes durch Alterung, Erschütterungen,
Anbringen und Entfernen von magnetischen Teilen oder Geräten, Auswechseln von Maschinen,
Waffen, Übernahme und Verschiessen von magnetischer Munition, Torpedos, Übernahme
von in Blechdosen verpacktem Proviant bzw. Beseitigen der leeren Blechdosen.
2. Änderung der Tauchtiefe von ferromagnetischen U-Booten.
3. Rückkopplungseffekte auf die Schlingereffekte (Wirbelstromerzeugung durch Schlingern)
werden nicht direkt gemessen und dementsprechend nicht exakt kompensiert. Hierzu werden
schwierig zu ermittelnde Erfahrungswerte benötigt. Die Wirbelstromeffekte durch Stampf-
und Rollbewegungen des Objektes bleiben unberücksichtigt.
4. Die Kompensation steht nicht im direkten Zusammenhang mit dem gemessenen Eigenfeld
des zu kompensierenden Objektes. Es muss jeweils vorausgesetzt werden, dass sie richtig
eingestellt wird und später keine Änderung erfährt.
5. Kompensation von Feldern elektrischer Fahranlagen bleibt unberücksichtigt.
6. Eine Selbstvermessung bzw. Kontrolle des Eigenfeldes ist nicht möglich.
[0006] Mit einer Differenzfeldsonde, die normalerweise aus zwei in Basisabstand voneinander
antiparallel angebrachten Magnetsensoren besteht, kann aus der Polung des Messeffektes
auf die Richtung der magnetischen Feldstärke eines inhomogenen magnetischen Feldes,
z. B. des Eigenfeldes eines Schiffes, geschlossen werden, wenn bekannt ist, nach welcher
Seite der Sonde die Absolutbeträge der magnetischen Feldstärke abnehmen bzw. zunehmen.
[0007] Wird die vorstehend genannte Voraussetzung eingehalten, so kann nach Fig. 1 eine
Differenzfeldsonde zum Kompensieren des magnetischen Eigenfeldes 1 eines Objektes
2 herangezogen werden. In diesem Beispiel wird die Anordnung einer Differenzfeldsonde
3 gezeigt. Hier befindet sich die Sonde vom zu kompensierenden Objekt 2 entfernt.
Sie ist etwa in radialer Richtung zum Objekt 2 angebracht. Dieses «entfernt sein»
vom magnetischen Schwerpunkt erfüllt bereits die obengenannte Bedingung aufgrund des
Abstandsgesetzes für das magnetische Feld des Objektes.
[0008] Eine Umpolung des Streufeldes ergibt eine eindeutige Umpolung des Sondeneffektes
am Ausschlag des Magnetometer-Anzeigeinstrumentes 4, wie in Fig. 2 gezeigt ist, auch
dann, wenn die Sonde nur Komponenten des Objekt-Eigenfeldes zu erfassen vermag.
[0009] Ausgehend von der DE-C-977 727 liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung zu schaffen, mit der eine selbsttätige Kompensation von Störfeldern gewährleistet
ist.
[0010] Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäss die im Kennzeichen des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale verwendet. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
[0011] Zunächst soll auf eine Schwierigkeit hingewiesen werden, die bei der Anwendung von
Differenzfeldsonden bisheriger Ausführung vorhanden ist. Sonden dieser Art sind als
sogenannte Förstersonden bekannt und beispielsweise in der DE-B-1 182 739 beschrieben.
[0012] Wird eine Sonde in der Nähe eines zu kompensierenden Objektes angebracht, so sind
infolge der magnetischen Abstandsgesetze die Gradienten hier besonders gross, was
bedeutet, dass die Genauigkeitsforderungen nicht sehr gross sein müssen. Jedoch ist
in diesem Falle der Einfluss von magnetischen Inhomogenitäten des Objektes besonders
störend, z. B. bei Schiffen die Aufbauten, Spanten, Geräte usf.
[0013] Je grösser aber der Abstand der Sonde vom Objekt wird, um so ähnlicher wird das an
der Oberseite gemessene magnetische Eigenfeld dem an der Unterseite. Die Vergrösserung
des Abstandes der Sonde vom Objekt hat jedoch eine erhebliche Verminderung des Messeffektes
zur Folge. Es müssen aber Forderungen an die Messgenauigkeit von Magnetometern, z.
B. zur Vermessung des magnetischen Eigenfeldes von Schiffen, gestellt werdden, die
zur Zeit nicht zu erfüllen sind. Der Grund für diese relativ geringe Genauigkeit liegt
darin, dass es nicht gelingt, die beiden Sensoren einer Sonde exakt antiparallel auszurichten.
[0014] Normalerweise ist es nicht bekannt, in welcher Richtung und um welchen Betrag die
beiden Sensoren der Sonde schief stehen, und somit ist es nicht möglich, den Messeffekt
von der Störgrösse zu unterscheiden. Insbesondere wirken Wärmedehnungen, mechanische
Beanspruchung und Alter des Materials dejustierend.
[0015] Wird eine Sonde in einem homogenen Erdfeld bewegt, so dürfte sich theoretisch kein
Messeffekt ergeben. Je nach räumlicher Lage der Sonde zum Erdfeld und je nach Bewegungsart
treten aber Störeffekte auf, die die Lösung wichtiger Messprobleme unmöglich machen.
Sie sind oft grösser als der Messeffekt.
[0016] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt, und zwar
zeigen die Fig. 1 und 2 die Anordnung einer Differenzfeldsonde im magnetischen Erdfeld,
die Fig. 3 und 4 die Kopplung der Sonde mit der Kompensationswicklung, Fig. 5 eine
drehbare Differenzfeldsonde, Fig. 6 eine Möglichkeit der Verminderung der Anzahl der
Sonden, und die Fig. 7 bis 9 weitere Beispiele zur Verminderung der Sondenzahl.
[0017] In Fig. 3 werden erfindungsgemäss Sonde und Kompensationswicklung so miteinander
gekoppelt, dass der am Ausgang eines Magnetometers 5 anstehende Messeffekt der Sonde
3 über ein Integrationsglied 6, beispielsweise ein elektronisches Integrationsglied,
einen Integrationsverstärker oder einen Rechner aufintegriertwird. Das Ausgangssignal
des Integrationsgliedes wird dann als elektrische Spannung einem Leistungsglied 7
zugeführt. Hierfür kann ein Gleichspannungsleistungsverstärker verwendet werden. Es
ist aber auch möglich, das Signal indirekt der Erregerwicklung eines Gleichstromgenerators
zuzuführen bzw. es zur Ansteuerung von Thyristoren zu verwenden. Das Leistungsglied
7 liefert den Strom für eine Kompensationswicklung 8 (MES-Wicklung), mit der die Magnetometer-Elektronik
5 bis 7 in der Weise fest verschaltet ist, dass das erzeugte Magnetfeld, bzw. eine
Komponente hiervon, dem gemessenen Feld entgegengerichtet ist.
[0018] Eine derartige Kombination kann zur Kompensation eines Objektes 2 und/oder von Teilen
eines Objektes überall dort angebracht werden, wo die Kompensation einer bestimmten
Streufeldkomponente für erforderlich angesehen wird. Im Beispiel nach Fig. 4 sind
die Komponenten 9, 10 und 1'1 für die X-, Y- und Z-Richtung vorgesehen.
[0019] Eine Vorrichtung zur zweckmässigen Ausgestaltung der Einrichtung wird in der Weise
verbessert, dass die Merkmale des A10 zur Anwendung kommen. Hierfür sind zwei amagnetische
Kugellager 13 und 14 und ein hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Motor,
vorzugsweise ein Synchronmotor, vorgesehen. Die Sonde kann aber auch von Hand, mit
Windkraft oder mittels der Fahrtströmung in Umdrehung versetzt werden. Wegen der unvermeidlichen
Dejustierung der beiden antiparallelen Sensoren 15 und 16, die in der Figur übertrieben
schief dargestellt sind, erzeugen beide Sensoren für sich einen mehr oder weniger
grossen Wechseleffekt. Üblicherweise sind die beiden Störeffekte unterschiedlich gross
und gegeneinander phasenverschoben. Beide Wechseieffekte subtrahieren sich nach der
üblichen Schaltung von Magnetometern. Hierdurch entsteht ein Wechseieffekt in der
Form einer Wechselspannung, der sich dem eigentlichen Messeffekt überlagert. Dieser
störende, symmetrische Wechseleffekt wird nun durch Dämpfungsglieder oder Filter zum
Verschwinden gebracht. Somit steht der reine Messeffekt zur Verfügung. Erleichtert
wird das Beseitigen des störenden Wechselfeldeffektes dadurch, dass seine Frequenz
der Drehzahl der Sonde genau entspricht. Daher ist die Drehzahl so zu wählen, dass
sie von der Frequenz der Messeffekte möglichst verschieden ist. Hierzu kann eine Drehzahl-Verstellvorrichtung
dienen.
[0020] Bei einem schnellen Wechsel des Gradienten, z. B. bei Wechselfeldern, die das Objekt
erzeugt, empfiehlt es sich, die infolge Schiefstellung der Sensoren 15 und 16 auftretende
Störfrequenz durch Zählstufen auszuschalten.
[0021] Zur Weiterleitung der Messsignale von der sich drehenden Sonde können Schleifringe
17 (Quecksilberschleifringe), induktive oder kapazitive Übertrager bzw. Funksender
benutzt werden. Es empfiehlt sich in diesem Fall, die gesamte Elektronik 18 des Magnetometers
oder Teile davon, z.B. miniaturisierter Form, gemeinsam mit der Sonde umlaufen zu
lassen.
[0022] Es ist aber auch denkbar, die Sonde Drehschwingungen, bevorzugt harmonische um Winkel
von 360° oder auch um kleinere Winkel, ausführen zu lassen. Drehschwingungen haben
den Vorteil, dass die Sensoren mittels Kabel mit den nachgeschalteten Gliedern verbunden
werden können.
[0023] Weiterhin kann die Anzahl der zur Kompensation eines Objektes erforderlichen Sonden
vermindert werden. Anstatt drei Sonden zu verwenden, je eine für die V-, L- und H-Wicklung
entsprechend der Z-, X- und Y-Richtung, ist eine einzige Sonde 19 gemäss Fig. 6 ausreichend,
wenn diese windschief zu den Spulenrichtungen X, Y und Z angeordnet wird. Diese Sonde
kann eine feste oder rotierende Sonde sein. Kommt einer Komponente des zu entmagnetisierenden
Objektes eine besondere Bedeutung zu, so ist die Winkellage der Sonde dieser Richtung
mehr anzunähern, als einer anderen, weniger wichtigen. Der sich auf diese Weise ergebende
Messeffekt enthält die Messeffekte der X-, Y- und Z-Komponenten als eine Grösse.
[0024] Eine Aufgliederung zur Steuerung der Wicklungen kann in folgender Weise vorgenommen
werden:
Nacheinander werden alle vorhandenen Wicklungen an den Sensor angekoppelt. Es wird
ein Strom auf die erste Kompensationswicklung geschaltet und mittels einer Logikschaltung
die Stromrichtung sofort umgeschaltet, falls der Messeffekt hierdurch ansteigt. Fällt
der Messeffekt dagegen ab, so lässt man den Strom in dieser Richtung für kurze Zeit
weiterfliessen. Danach wird mit den übrigen Wicklungen entsprechend verfahren und
der ganze Vorgang wiederholt, bis der Messeffekt an der Sonde Null wird. Die jeweiligen
Stromgrössen können dabei laufend abnehmend vorgesehen oder die Stromflusszeiten verkürzt
werden.
[0025] Eine andere Möglichkeit, den Messeffekt zu Null zu machen und damit das Eigenfeld
des zu kompensierenden Objektes, besteht darin, die Steuerung der Stromrichtung für
die Kompensationswicklungen besonderen Feldsonden zu übertragen, die die Richtung
des Eigenfeldes des Objektes erfassen. Wenn z. B. eine V-, L- und H-Wicklung vorgesehen
sind, ist ein Sondentripel für die X-, Y- und Z-Richtung zu verwenden.
[0026] Eine weitere Möglichkeit ist für die rotierende Sonde darin zu sehen, einen Sensor
bewusst von einer Ideallage abweichend in einer bestimmten Richtung zu drehen, und
zwar bevorzugt um einen Winkel, der ausserhalb der Winkeltoleranz der Sensoren liegt.
Da somit die Richtung der Schiefstellung des Sensors bekannt ist, kann aus dem sich
hieraus ergebenden Messeffekt dieses Sensors auf die Feldrichtung am Ort des Sensors
geschlossen werden. Der grösste Messeffekt tritt bei der Drehstellung der Sonde auf,
bei der die Messrichtung des Sensors und die Feldrichtung sich am nächsten kommen.
Es können aber auch beide Sensoren in der beschriebenen Weise schief gestellt werden.
[0027] Es ist bekannt und vorteilhaft, einige oder alle Sonden an einem Ort, z. B. im Mast
eines Schiffes, anzubringen, wie Fig. 7 zeigt. In diesem Beispiel misst die Sonde
20 den Gradienten der X-Komponente, die Sonde 21 den der Y-Komponente und die Sonde
22 den der Z-Komponente. Die Sondenbasis erhält dann genau oder auch nur ungefähr
eine radiale Richtung (Gradienten-Richtung) zum Objekt. Für diesen Fall der Anwendung
ist es aber notwendig, die Sensoren in den Sonden in anderer Weise anzuordnen. Sie
sind zwar stets antiparallek anzubringen, jedoch erhalten die Sensoren die Richtung
der entsprechenden zu vermessenden Feldrichtung. Alle Sensoren können auch in einer
Sonde zusammengefasst werden (Fig. 8), oder jeweils ein Sensor übernimmt, schiefgestellt,
die Funktion von mehr als einem Sensor (Fig. 9), analog dem in Fig. 6 beschriebenen
Beispiel. Die Sonden sollen in bekannter Weise möglichst dort aufgestellt werden,
wo Sonden-Null mit dem Eigenfeld-Null des Objektes übereinstimmen. In diesem Fall
erfordert das Kompensationsprinzip nach der Erfindung lediglich, dass der von der
Sonde gemessene Effekt und der von der Kompensationswicklung hervorgerufene Kompensationseffekt
gemeinsam gegen Null gehen. Eine lineare Beziehung oder eine andere festgelegte Beziehung
braucht nicht erfüllt zu sein.
[0028] Falls sich jedoch für die Aufstellung der Sonde kein Ort finden lässt, für den diese
Bedingung erfüllt ist, ist eine Verstellvorrichtung vorzusehen. Hiermit wird dem Sondenmesseffekt
ein einstellbarer konstanter oder feldabhängiger Effekt überlagert, der die Nulldifferenz
ausgleicht.
[0029] Die Verstärkung zwischen Messeffekt und Kompensationsstrom ist ebenfalls verstellbar
auszuführen. Hiermit können unvermeidliche, störende Induktionseffekte in der Nähe
der Sonde ausgeglichen werden. Es kann aber auch eine besondere Hilfs-Kompensationswicklung
für die induktiv wirkende Störstelle, die die Sonde beeinflusst, angebracht werden.
Ihre Beaufschlagung ist durch eine magnetische Vermessung zu ermitteln und einzustellen.
[0030] Das Magnetometer kann weiterhin mit einer Signalanzeige versehen werden, um extreme
Beaufschlagungen bzw. Störungen erkennbar zu machen. Hierzu kann ein Messinstrument
oder eine optische bzw. akustische Anzeigeeinrichtung dienen. Insbesondere ist diese
erforderlich, wenn ein nicht mehr kompensierbarer Effekt auftritt.
[0031] In vorteilhafter Weise sind der Sensor und die Elektronik nach dem Baukastenprinzip
zu fertigen.
[0032] Die beschriebene Kompensation über das Messverfahren ist prädestiniert zum Schutz
von Schiffen vor Gradienten-Minen. Sie ist aber auch verwendbar für Geräte, Motoren,
Landfahrzeuge, gepanzerte Fahrzeuge sowie zum Steuern der Kompensierung von störfeldfreien
Plätzen und Räumen bzw. für Messzwecke.
[0033] Die rotierende Sonde erlaubt es, auf die bei der Herstellung der zur Zeit üblichen
Sonden erforderliche Präzision zu verzichten. Ausser den langgestreckten Sensoren
ist für die rotierende Sonde auch zum Beispiel ein Hall-Sensor verwendbar.
[0034] Die Rotationssonde ist zur Selbstvermessung geeignet, insbesondere kann sie beispielsweise
hinter einem Schiff hergeschleppt bzw. unter dem Schiff längs oder quer hindurchgezogen
werden oderfreihängend oder verspannt angebracht oder von einem Beiboot ausgeführt
werden. Beim Schleppen durch das Wasser kommt der Messung zusätzlich die Kreiselwirkung
der rotierenden Sonde zugute, die bewusst zu verstärken ist. Der Antrieb kann durch
den Fahrstrom über Flügelräder erfolgen. In besonders vorteilhafter Weise kann die
Sonde im Sonardom unter einem Schiff angebracht werden.
[0035] Für eine Kompensation nach der Erfindung ist es prinzipiell ohne Bedeutung, ob das
Eigenfeld des Objektes durch permanenten, induktiven oder magnetostriktiven Magnetismus
entsteht. Die Kompensation ist auch unabhängig vom Kurs sowie von Längen- und Breitengrad.
Sie ist sowohl für Schlinger-Effekte wie auch für Stampf- und Roll-Effekte verwendbar.
Die Kompensation von Wechselfeldern ist ebenfalls möglich. Jegliche Eigenfeldänderung
kann selbständig kompensiert werden. Die Rotationssonde kann auch zum Auffinden von
magnetischen Objekten, von Schiffen, U-Booten usw. benutzt werden. Hierzu kann sie
von Schiffen, Flugzeugen oder Landfahrzeugen aus eingesetzt werden.
1. Einrichtung zur Kompensation von magnetischen Störfeldern von Objekten, vorzugsweise
Schiffen, mittels störfeldgeregelter magnetischer Eigenschutzanlagen, in denen Differenzfeldsonden
zur Erfassung des inhomogenen Störfeldes, Leistungsverstärker und Kompensationswicklungen
der Eigenschutzanlage Regelkreise bilden, die zur Steuerung der in den Kompensationswicklungen
der Anlage fliessenden Ströme verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass den Regelkreisen
(3, 5-8) zusätzlich Integrationsgliedet (6) zugeordnet werden, dass einzelne Störfelder
mit Einzelregelkreisen zur Kompensation versehen werden, und dass die Einzelregelkreise
parallel zu einander und parallel zu der das gesamte Objekt (2) umfassenden Kompensationsanlage
betrieben werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzfeldsonden
(3) an Orten angebracht werden, an denen die Differenzfeldstärken dann stets Null
sind, wenn die ermittelten Störfelder mittels der Kompensationswicklungen (8) auf
optimale Kompensation eingestellt werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein lokaler,
nur auf die Differenzfeldsonden (3) einwirkender und mittels der MES-Wicklungen (8)
nicht kompensierbarer Störfelder dem Sondenmesseffekt konstante oder magnetfeldabhängige
Effekte überlagert werden.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Störfelder in der Nähe
der Differenzfeldsonden (3) durch besondere Hilfswicklungen kompensiert werden.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzfeldsonden
(3) entfernt vom Objekt (2) angebracht werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonden (3) und/oder
die Elektronik nach dem Baukastenprinzip erstellt werden.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonden (3) im Sonardom
eines Schiffes untergebracht werden.
8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung
auf Wasser- und Landfahrzeuge sowie auf Plätzen und in Räumen angewendet wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Differenzfeldsonden
(3) eine Signaleinrichtung kombiniert wird, mit der ein Überschreiten von zulässigen
Werten oder eine Störung angezeigt wird.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Regelkreisen
(3, 5-8) eine Differenzfeldsonde (12) mit zwei Sensoren (15,16) eingesetzt wird, die
in der Längsachse der Sonde in einem vorgegebenen Abstand (Basis) voneinander liegen,
deren Messrichtung die Richtung des magnetischen Feldes ist, und dass die Sonde (12)
um ihre Längsachse drehbar angeordnet ist (Fig. 5).
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Drehantrieb für
die Sonde (12) ein hydraulischer-pneumatischer oder elektrischer Motor dient.
12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine manuelle Drehung
der Sonde (12) mittels Handrad, Handgriff oder Handkurbel vorgesehen ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Drehantrieb der Sonde
(12) mittels Wind, Propeller oder Schalenkreuz.
14. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Wasserströmungsmotor
als Drehantrieb für die Sonde (12).
15. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beseitigung von
durch Justierfehler hervorgerufenen sinusförmigen Messeffekten Dämpfungsglieder, Filter
oder Zählstufen angeordnet sind.
16. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung der Drehzahl
der Differenzfeldsonde eine Verstellvorrichtung dient.
17. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzfeldsonde
(12) Drehschwingungen ausführt.
18. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (15, 16)
der Differenzfeldsonde (12) gegen ihre Längsachse schief gestellt ist.
19. Einrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass induktive,
kapazitive Übertrager oder Funksender zur Übertragung der Messwerte von der sich drehenden
Sonde (12) vorgesehen sind.
1. Arrangement for the compensation of magnetic interference fields by objects, preferably
ships, by means of degaussing assemblies controlled by the interference field, in
which differential field probes for detecting the inhomogeneous interference field,
power amplifiers and compensation windings of the degaussing assembly form control
circuits, which are used to control the currents flowing in the compensation windings
of the assembly, characterised in that auxiliary integration elements are provided
for the control circuits (3, 5-8), that individual interference fields are provided
with separate control circuits for compensation, and that the separate control circuits
are operated parallel to each other and parallel to the compensation assembly embracing
the entire object (2).
2. Arrangement according to claim 1, characterised in that the differential field
probes (3) are mounted at positions at which the differential field strengths are
always a null when the ascertained interference fields are adjusted to optimal compensation
by means of the compensation windings (8).
3. Arrangement according to claim 1, characterised in that in the presence of local
interference fields which influence only the differential field probes (3) and cannot
be compensated by the degaussing windings (8), constant or magnetic field dependent
effects are superimposed on the probe measurement effect.
4. Arrangement according to claim 3, characterised in that interference fields in
the vicinity of the differential field probes (3) are compensated by special auxiliary
windings.
5. Arrangement according to claim 1, characterised in that the differential field
probes (3) are mounted remote from the object (2).
6. Arrangement according to claim 1, characterised in that the probes (3) and/orthe
electronics are constructed according to the mechanical assembly technique.
7. Arrangement according to claim 5, characterised in that the probes (3) are housed
in the sonar dome of a ship.
8. Arrangement according to claims 1 to 6, characterised in that the arrangement is
utilized on water- and land vehicles as well as on places and in spaces.
9. Arrangement according to claim 1, characterised in that with the differential field
probes (3) there is combined a signal arrangement with which is indicated an exceeding
of permitted values or a disturbance.
10. Arrangement according to claim 1, characterised in that there is inserted in the
control circuits (3, 5-8) a differential field probe (12) with two sensors (15, 16)
which lie in the longitudinal axis of the probe at a predetermined spacing from each
other, of which the measurement direction is the direction of the magnetic field,
and that the probe (12) is arranged rotatable about its longitudinal axis (Fig. 5).
11. Arrangement according to claim 10, characterised in that as the rotary drive for
the probe (12) there serves a hydraulic-pneumatic or electrical motor.
12. Arrangement according to claim 10, characterised in that there is provided a manual
rotation of the probe (12) by means of handwheel, handle or hand-crank.
13. Arrangement according to claim 10, characterised by a rotary drive of the probe
(12) by means of wind, propellor or cup-type anemometer.
14. Arrangement according to claim 10, characterised by a water current motor as rotary
drive for the probe (12).
15. Arrangement according to claim 10, characterised, in that for the removal of sinusoidal
measurement effects generated by adjustment errors there are arranged damping elements
filters or counter circuits.
16. Arrangement according to claim 10, characterised in that an adjustment device
serves to vary the rotational speed of the differential field probe.
17. Arrangement according to claim 10, characterised in that the differential field
probe (12) executes rotary oscillations.
18. Arrangement according to claim 10, characterised in that a sensor (15, 16) of
the differential field probe (12) is positioned at an inclination to its longitudinal
axis.
19. Arrangement according to claims 10 to 17, characterised in that there are provided
inductive, capacative transducers or radio transmitters for transmitting the measured
values from the rotating probe (12).
1. Dispositif pour compenser les champs magnétiques perturbateurs d'objets, de préférence
de navires, au moyen d'installations magnétiques d'autoprotection réglées par le champ
perturbateur, dans lesquelles des sondes de champ différentiel pour détecter le champ
perturbateur non homogène, des amplificateurs de puissance et des enroulements de
compensation de l'installation d'autoprotection forment des circuits de régulation
qui sont utilisés pour régler les courants circulant dans les enroulements de compensation
de l'installation, caractérisé en ce que les circuits de régulation (3, 5-8) sont
dotés en plus d'éléments d'intégration (6), que des champs perturbateurs individuels
sont pourvus de circuits de régulation individuels pour la compensation et que les
circuits de régulation individuels sont utilisés parallèlement entre eux et à l'installation
de compensation englobant tout l'objet (2).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sondes de champ
différentiel (3) sont placées à des endroits où les intensités de champ différentiel
sont toujours nulles lorsque les champs perturbateurs détectés sont compensés de façon
optimale au moyen des enroulements de compensation (8).
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en cas de présence
de champs perturbateurs locaux, agissant seulement sur les sondes de champ différentiel
(3) et ne pouvant pas être compensés au moyen des enroulements (8) de compensation
ou d'autoprotection magnétique, des effets constants ou dépendant du champ magnétique
sont superposés à l'effet à mesurer par la sonde.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que des champs perturbateurs
à proximité des sondes de champ différentiel (3) sont compensés par des enroulements
auxiliaires particuliers.
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sondes de champ
différentiel (3) sont disposées à distance de l'objet (2).
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sondes (3) et/ou
l'électronique sont de construction modulaire.
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les sondes (3) sont
placées dans le dôme sonar d'un navire.
8. Dispositif selon les revendications 1 à 6, caractérisé par son utilisation sur
des véhicules marins et terrestres ainsi que dans des lieux et des locaux.
9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sondes de champ
différentiel (3) sont combinées avec un dispositif de signalisation pour l'indication
du dépassement de valeurs admissibles ou pour l'indication d'une perturbation.
10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits de régulation
(3, 5-8) comportent une sonde de champ différentiel (12) possédant deux capteurs (15,
16) espacés l'un de l'autre d'une distance préfixée (base) sur l'axe longitudinal
de la sonde, dont la direction de mesure est la direction du champ magnétique, et
que la sonde (12) est disposée rotative autour de son axe longitudinal (fig. 5).
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la sonde (12) est
entraînée en rotation par un moteur hydraulique, pneumatique ou électrique.
12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la sonde (12) est
tournée manuellement au moyen d'un volant, d'une poignée ou d'une manivelle.
13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la sonde (12) est
entraînée en rotation par un dispositif, tel qu'une hélice ou des coquilles en croix,
mû par le vent.
14. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la sonde (12) est
entraînée en rotation par un moteur mû par un courant d'eau.
15. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par la prévision d'éléments
d'amortissement, de filtres ou d'étages de comptage pour éliminer des effets de mesure
sinusoïdaux provoqués par des erreurs d'ajustement.
16. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par un dispositif de réglage
pour changer la vitesse de rotation de la sonde de champ différentiel.
17. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la sonde de champ
différentiel (12) effectue des oscillations tournantes.
18. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un capteur (15, 16)
de la sonde de champ différentiel (12) est disposé en biais par rapport à l'axe longitudinal
de la sonde.
19. Dispositif selon les revendications 10 à 17, caractérisé en ce que des transmetteurs
inductifs ou capacitifs ou des émetteurs radio sont prévus pour transmettre les valeurs
mesurées à partir de la sonde (12) tournante.

