[实用新型]地磁偏角和倾角测量仪

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种测量地磁场偏角和倾角变化的观测仪器。 

背景技术

目前市场所用磁偏角仪大多是利用光杠杆法测量磁偏角，其工作原理是用悬丝悬挂一根磁棒，在磁棒上固定一面反射镜，用灯照射反射镜，发射光经过会聚后照射在刻度板得到读数。其缺点：1、磁棒偏转后不易稳定下来，容易左右摆动，难以读数；2、用灯来做光源，反射光比较弱，不易看清；3，刻度盘距离反射镜至少要1.8米，易受空气流动影响；4，不能测量磁倾角；5，只能目视观测，人工记录，分辨率不高，不能自动观测，将观测数据数字化。 

发明内容

本实用新型针对以上不足提供一种新的测量地磁场倾角和偏角的仪器，该仪器是由地磁偏角和倾角传感器、数据处理采集仪组成。其中地磁偏角和倾角传感器采用金属铝管为外壳，调试好后完全密封。其内部结构是在铝管一端固定特制的磁棒和反射镜及其在磁棒和反射镜的下方按一定距离固定一定尺寸的阻尼板，通过电磁阻尼使磁棒的摆动迅速稳定， 使所测量的数据更真实准确。在金属铝管另一端放置激光器和分辨率较高二维位移传感器。位移传感器通过用其感应的光源的位置变化来测量大地磁场的偏角和倾角，然后把所测的磁偏角和磁倾角数据通过数据处理采集仪进行放大、AD转换、存储、数据采集，最后传到本地客户端和远程客户端以便于对观测数据存储、汇总和分析。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

本实用新型是由地磁偏角和倾角传感器、数据处理采集仪组成，其传感器把监测到得原始地磁信号通过信号连接线送入数据处理采集仪中进行处理。而传感器部分是在稳定的底座上水平固定一根金属铝管做外壳，铝管的一端为安装传感器端，另一端是固定反射镜和磁棒（1）端，反射镜和磁棒（1）端上固定一根垂直于铝管的铝圆管，铝圆管的顶部中心垂下一根悬丝（扭力极小），悬丝下端和磁棒的质心连接，磁棒一端和质量相同的铜棒固定，另一端垂直于磁棒轴向固定反射镜，铜棒上有调节螺丝，可以调节磁棒整体的水平角度。磁棒下安放电磁阻尼铝板，在磁棒摆动时，在电磁阻尼作用下会迅速的稳定下来，输出稳定准确的读数。铝管的传感器端由两个倾角调零螺母支撑，调整两个螺母可以改变铝管两端的水平倾角，调整磁倾角归零。铝管的传感器端还安装有偏角调零机构，在其推动下可以绕磁棒端左右旋转，调整磁偏角归零。铝管的传感器端内部固定有二维位移传感器和激光器，激光器发射的激光束投射到磁棒的反射镜上，反射回来投射到二维位移传感器上，二维位移传感器将投射来的激光点位置转化为电信号输出。铝管的传感器端上部固定一个标定线圈，在线圈通电时产生的磁场对磁棒产生影响，使磁棒偏转一定角度，此读数的变化的一致性作为标定仪器是否处于正常工作状态的标志。 

本实用新型的有益效果是： 

1、采用激光做光源，具有亮度高，发散小，光点小等优点，是观测的数据更准确。另外该仪器可实现数据的本地和远程实时采集观测功能。 

2、传感器内还装有偏角调零机构和倾角调零装置，提高了所测数据的准 确性，降低了对安装环境的要求。 

3、传感器采用金属铝为外壳，调试好后完全密封，受外界影响小。 

4、在磁棒的下方安装了电磁阻尼板，能使磁棒的摆动快速稳定以便于观测。 

5、安装有标定线圈，可以标定仪器是否处于正常工作状态。 

附图说明

图1是本实用新型的结构图。 

图中1、反射镜和磁棒，2、阻尼板，3、外壳，4、位移传感器，5、偏角调零机构，6、激光器，7、 倾角调零螺母，8、底座，9、悬丝，10、标定线圈，11、铝圆管。 

具体实施方式

如图所示：其中地磁偏角和倾角传感器采用金属铝管作外壳（3）进行密封，其内部结构是在金属铝管的磁棒端，反射镜和磁棒（1）相互固定，并通过悬丝（9）悬挂于顶部，能绕垂直向和水平向自由转动，指示磁倾角和磁偏角变动。悬丝（9）上端固定于铝圆管（11）顶部，扭力非常小。阻尼板（2）固定于外壳（3）底部，反射镜和磁棒（1）正下方，通过电磁阻尼使磁棒（1）的摆动迅速稳定，快速得到所测量的大地磁场的偏角和倾角数据。激光器（6）发出的光照射于反射镜（1）上，然后经反射后再照射于位移传感器（4）上，位移传感器（4）通过用其感应其上的光点的位置变化来测量大地磁场的偏角和倾角，然后把所测的磁偏角和磁倾角数据通过数据处理采集仪进行放大、AD转换、存储和数据采集。本实用新型还装有调零装置通过偏角调零机构（5）调整其轴向的方向，在仪器所测量的数据归零后， 调节倾角调零螺母（7），使仪器磁倾角归零。另外本实用新型内部安装有标定线圈（10），可以标定仪器是否处于正常工作状态。