、法拉第籠4、讀出電路和姿態(tài)測量模塊5、低溫超導SQUID傳感器單元6、無磁杜瓦固定桶7、吸振材料8和無磁裝置底撐板9。
[0038]其中，無磁輔助系統(tǒng)支架3和無磁杜瓦固定桶7均固定在無磁裝置底撐板9上；低溫超導SQUID傳感器單元6置于無磁杜瓦固定桶7內(nèi)，且低溫超導SQUID傳感器單元6和無磁杜瓦固定桶7間填充有低頻吸振材料8 ;數(shù)據(jù)采集器I和供電單元2置于無磁輔助系統(tǒng)支架3上；數(shù)據(jù)采集器I與讀出電路和姿態(tài)測量模塊5相連；讀出電路和姿態(tài)測量模塊5置于低溫超導SQUID傳感器單元6上，并與之相連；法拉第籠4包覆整個測量裝置。
[0039]低溫超導SQUID傳感器單元6用于測量空間的磁場變化的信號。具體地，低溫超導SQUID傳感器單元6包括SQUID器件組、液氦、杜瓦和多層單面導電金屬薄膜，從而極大地提高了測量裝置對電磁干擾的屏蔽性能。
[0040]讀出電路和姿態(tài)測量模塊5包括讀出電路和姿態(tài)測量模塊。其中，讀出電路用于將低溫超導SQUID傳感器單元傳送來的信號放大后輸出；姿態(tài)測量模塊用于獲取低溫超導SQUID傳感器單元在測量時的實時姿態(tài)信息。
[0041]具體地，讀出電路將低溫超導SQUID傳感器單元獲取的微弱磁信號轉(zhuǎn)換成電壓/電流信號放大并在適當點進行環(huán)路鎖定，以便于數(shù)據(jù)采集和工作。姿態(tài)測量模塊獲取低溫超導SQUID傳感器單元的姿態(tài)信息，便于后期數(shù)據(jù)反演統(tǒng)一空間坐標系。
[0042]數(shù)據(jù)采集器I用于獲取和存儲讀出電路和姿態(tài)測量模塊5傳送來的信號。具體地，數(shù)據(jù)采集器I包括高性能A/D采集卡和微控制器MCU。
[0043]法拉第籠4用于隔絕籠體外電磁波對整個測量裝置的電磁干擾。
[0044]供電單元2用于為整個測量裝置供電。優(yōu)選地，供電單元2固定在無磁輔助系統(tǒng)支架3上。
[0045]由于數(shù)據(jù)采集器I和供電單元2可能對空間磁測量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，故將數(shù)據(jù)采集器I和供電單元2置于無磁輔助系統(tǒng)支架3內(nèi)，使得對磁測量結(jié)果產(chǎn)生的影響固化，從而保證空間磁測量結(jié)果的準確性和有效性。其中，無磁輔助系統(tǒng)支架為多層結(jié)構(gòu)。
[0046]在實際使用本實用新型的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置進行航空磁測量時，將該測量裝置置于航空平臺上。低溫超導SQUID傳感器單元測量空間的磁場變化的信號，并傳送至讀出電路和姿態(tài)測量模塊；讀出電路和姿態(tài)測量模塊將低溫超導SQUID傳感器單元所傳送來的磁信號轉(zhuǎn)換成電壓/電流信號進行放大，同時獲取低溫超導SQUID傳感器單元在測量時的實時姿態(tài)信息；數(shù)據(jù)采集器獲取和存儲讀出電路和姿態(tài)測量模塊所傳送來的信號，從而可獲知空間各處的磁信號，實現(xiàn)了航空磁測量。
[0047]優(yōu)選地，無磁輔助系統(tǒng)支架3和無磁杜瓦固定桶7均通過無磁固定螺栓10固定在無磁裝置底撐板9上。供電單元2和數(shù)據(jù)采集器I均通過無磁固定螺栓10固定在無磁輔助系統(tǒng)支架9上。
[0048]優(yōu)選地，吸振材料8采用低頻吸振墊。
[0049]優(yōu)選地，法拉第籠4采用多目金屬材質(zhì)法拉第籠。
[0050]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，在無磁裝置底撐板底部9設置有吸振部件11，以消減航空磁測量過程中引入的高頻機械振動。優(yōu)選地，吸振部件11為鈴型，采用橡膠材質(zhì)。
[0051]綜上所述，本實用新型的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置提升低溫超導SQUID系統(tǒng)對測試外場復雜環(huán)境的抗干擾能力，消減航空磁測量過程中引入的高、低頻機械振動；穩(wěn)定了系統(tǒng)的性能，保證了系統(tǒng)的正常工作。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0052]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集器、供電單元、無磁輔助系統(tǒng)支架、法拉第籠、讀出電路和姿態(tài)測量模塊、低溫超導SQUID傳感器單元、無磁杜瓦固定桶、吸振材料、無磁裝置底撐板和吸振部件； 所述無磁輔助系統(tǒng)支架和所述無磁杜瓦固定桶均固定在所述無磁裝置底撐板上；所述低溫超導SQUID傳感器單元置于所述無磁杜瓦固定桶內(nèi)，且所述低溫超導SQUID傳感器單元和所述無磁杜瓦固定桶間填充有所述吸振材料；所述數(shù)據(jù)采集器和所述供電單元置于所述無磁輔助系統(tǒng)支架上；所述吸振部件設置在所述無磁裝置底撐板的底部； 所述低溫超導SQUID傳感器單元用于測量空間的磁場變化的信號； 所述讀出電路和姿態(tài)測量模塊與所述低溫超導SQUID傳感器單元相連，包括讀出電路和姿態(tài)測量模塊，所述讀出電路用于將所述低溫超導SQUID傳感器單元傳送來的信號放大后輸出，所述姿態(tài)測量模塊用于獲取低溫超導SQUID傳感器單元在測量時的實時姿態(tài)信息; 所述數(shù)據(jù)采集器與所述讀出電路和姿態(tài)測量模塊相連，用于接收和存儲讀出電路和姿態(tài)測量模塊傳送來的信號； 所述法拉第籠包覆整個測量裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，其特征在于:所述低溫超導SQUID傳感器單元包括SQUID器件組、液氦、杜瓦和多層單面導電金屬薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集器包括A/D采集卡和微控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，其特征在于:所述法拉第籠用于隔絕籠體外電磁波對整個測量裝置的電磁干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，其特征在于:所述無磁輔助系統(tǒng)支架和所述無磁杜瓦固定桶均通過無磁固定螺栓固定在所述無磁裝置底撐板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，其特征在于:所述供電單元和所述數(shù)據(jù)采集器均通過無磁固定螺栓固定在所述無磁輔助系統(tǒng)支架上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，其特征在于:所述吸振材料采用低頻吸振墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，其特征在于:所述吸振部件為鈴型吸振部件。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，包括數(shù)據(jù)采集器、供電單元、無磁輔助系統(tǒng)支架、法拉第籠、讀出電路和姿態(tài)測量模塊、低溫超導SQUID傳感器單元、無磁杜瓦固定桶、吸振材料、無磁裝置底撐板和吸振部件；所述無磁輔助系統(tǒng)支架和所述無磁杜瓦固定桶均固定在所述無磁裝置底撐板上；所述低溫超導SQUID傳感器單元置于所述無磁杜瓦固定桶內(nèi)，且所述低溫超導SQUID傳感器單元和所述無磁杜瓦固定桶間填充有所述吸振材料；所述法拉第籠包覆整個測量裝置。本實用新型的基于低溫超導SQUID的航空磁測量裝置，能夠提升低溫超導SQUID系統(tǒng)對測試外場復雜電磁環(huán)境的抗干擾能力，消減航空磁測量過程中引入的高、低頻機械振動。
【IPC分類】G01V3-165, G01R33-035
【公開號】CN204269800
【申請?zhí)枴緾N201420824962
【發(fā)明人】蔣坤, 常凱, 榮亮亮, 伍俊, 劉洋, 汪瀛, 孔祥燕, 謝曉明
【申請人】中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年12月19日