缆时,探头中的感应信号大小与探头位置的关系。当探头垂直放置时,探头的感应线圈应是水平的,参见图2-3所示。厂。~\t?。,探头蕃磊囊矗了一弋/东图2-3磁力线分布示意图此时,感应信号只与垂直方向的磁场(EPH,)有关,与水平方向的磁场无关(1郭1H。)。根据电磁感应定律,线圈中的感应电动势应由下式决定:￡。一N业(2-5)dt其中:妒-脚,SH。—垂直穿",z-ts的磁场强度S—线圈的截面积妒—穿过5的磁通量∥—磁导率N一线圈匝数因此垂直探头中的感应电势为:"一NMS等=Kl;(2-6)其中.K,是一个与距离无关的量,即:K,。一—NM—S._dI7海缆通信路由探测的研究故有:￡l—Kl击(2-7)X‘+V‘由上式可以看出,在不考虑电流大小的影响时,探头中的感应信号只与X、y有关,而实际探测时,探头的垂直高度是一定的,并设为yo,则(2-7)式可改写为:”Kt寿?(2-8)分析上式可以得出,当x_O或X-∞时,g,都等于零。由此可以推断,其中必有一个最大值,并且可用数学中求极值的方法容易解出。对(2-8)式两边对x求导可得:。“t瓮睾?(2-9)令e,。=0,则可立即解出:X2=--Y:即:X一土yo(2-10)根据实际情况,我们舍去一Y轴上的两点,贝wJ,-T知在(yo,yo)和(一yo,yo)处,(2-8)式均有最大值。而且在最大值之间,信号变化很快,而在两边则较缓慢。这就是说,探头垂直穿越海缆时,接收机中收到的信号在探头离海缆两边等距离的位置上都有最大值,这个距离就等于海缆与探头的垂直距离,并近似等于水深。另外,当探头到达海缆正上方时,由于磁场强度方向与探头中的感应线圈呈平行状态,使得穿过线圈的磁场强度分量为零,所以探头中的探测信号为零,也就是说,在海缆正上方存在—个零点。探头垂直探测海缆时的磁场强度和信号大小分布如图24所示。图2_4探头垂直时磁场与信号大小分布图8
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