超导重力梯度仪器共模调制装置的研制

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1、分类号学号M201270164学校代码10487密级硕士学位论文超导重力梯度仪器共模调制装置的研制学位申请人：陈珊学科专业：精密测量物理指导教师：刘向东教授答辩日期：2015年5月27日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonModulationDeviceintheSuperconductingGravityInstrumentsCandidate:ChenShanMajor:PrecisionMeasurementPhys

2、icsSupervisor:LiuXiangdongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：

3、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要航空重力梯度仪是当下最方便高效的勘探工具之一。由于移动平台的运动噪声很大，因此对共模抑制比的要求非常高。为了调节电流参数获得最佳的共模抑制比，需要一个激振装置给梯度仪提供精确的共模加速度。本文研制了超导重力梯

4、度仪的调制实验装置。超导重力梯度仪是安装在杜瓦里，为了与杜瓦的结构配合，需要将调制实验装置设计成嵌入式弹簧振子结构。橡胶条是振子结构里的弹簧，梯度仪则是振动质量。梯度仪则是通过一根长绳悬挂在杜瓦里，长绳主要由三部分构成：永磁体，橡胶条和钢丝。永磁体上端连接橡胶条，下端连接钢丝，梯度仪最终通过钢丝悬挂在杜瓦里。永磁体和螺线管磁场相互作用得到激励力。当给螺线管通入交变电流时，永磁体会受到交变力的作用，使梯度仪受迫振动。根据弹簧振子的理论模型，并结合加速度研究指标，分析得到了系统固有频率和激励力的范围。通过对通电螺线管的磁场强度和永磁体在磁场中的受力情况分析计算，得到磁铁和螺线管的

5、最优参数。用同等质量的铜柱代替梯度仪，对调制实验模拟装置进行了测试。取得如下成2果：当输入幅值1A，频率1Hz的正弦电流时，输出加速度是幅值0.1m/s的同频率正弦信号，达到了研究目标;改变输入电流的幅值和频率，可以得到其他幅值和频率的加速度信号。关键词：超导重力梯度仪受迫振动电磁激励I华中科技大学硕士学位论文AbstractAirbornegravitygradiometerhavebeingdevelopedasoneofthemostefficientandpowerfulexplorationtool.However,thenotoriousworkingcondit

6、ionsimposesexceedinglyrigorrequirementonthecommon-moderejectionratefortheinstrument.Toadjusttheinstrumentparameterstoreachthebestcommon-moderejectionrate,avibrationexciterisneededtoprovideacommon-modeaccelerationwithagivenbandwidthandamplitudefortheinstrumenttestandadjustment.Inthisthesis，a

7、vibrationexciterhasbeendevelopedforthesuperconductinggravitygradiometer(SGG).TobecompatiblewiththeDewarstructure,inwhichtheSGGisinstalled,thevibrationexciterisdesignedasabuild-inspringoscillator.Theoscillatorusesrubberrodsasspring.TheSGGissuspendedintheD