[发明专利]一种用球形偏置线圈测量地磁场矢量的装置

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理地磁场精细测量技术领域，是一种用球形偏置线圈测量地磁场矢量的装置。

背景技术

地磁矢量测量可有效减少地球物理勘查反演中的多解性，有助于对磁性体的定性及定量解释。目前，国内外地球物理探矿工作者普遍使用的地磁野外测量仪器是普通质子磁力仪、光泵磁力仪或overhauser质子磁力仪。这些磁力仪在野外使用方便，测量精度已经达到或优于1nT，可测量地磁总场强度标量值，但是，总场磁力仪不能测量地磁场矢量，在进行地磁矢量野外测量时，只能使用精度较低、测量误差达数10nT的磁通门三分量磁力仪，这种磁力仪不能满足专业地球物理勘查工作的需要。目前市场销售的加拿大CEM公司didD矢量磁力仪代表了地磁矢量测量的国际先进水平，采用的测量方法是：在高精度总场磁力仪探头上安装两组互相正交的线圈，正交线圈的轴线在水平面和子午面内与地磁场矢量F正交。首先记录未加偏置电流时的全磁场T，然后向在子午面内轴线垂直T的线圈，即磁场倾角D线圈内，依次输入大小相等，方向相反的偏置电流，记录这两个偏置电流所产生的偏转磁场与地磁场的合成磁场，称之为Ip和Im，同样，再向在水平面内轴线垂直T的线圈，即磁偏角D线圈内，依次输入大小相等，方向相反的偏置电流，记录这两个偏置电流所产生的偏转磁场与地磁场的合成磁场，称为Dp和Dm，然后经计算确定磁场T的倾角I和偏角D的变化dI和dD（http://www.gemsys.ca/products/vecrot-magneromerets/）.GME公司dIdD矢量磁力仪测量时无需对地磁分量做完全补偿，设备比较轻便。但是需要将探头上的正交线圈轴线预先分别在水平面和子午面内调整到与待测地磁场矢量T正交的方位，仪器的安装调整准备工作复杂繁琐，只能用于在地磁场倾角I和磁场偏角D已知的固定式地震地磁观测台站，测量地磁倾角I和偏角D随时间的偏移变化量。因此，现有的地磁矢量测量设备和技术均不适合在野外找矿环境中进行高精度测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用球形偏置线圈测量地磁场矢量的装置，它能解决现有技术的不足。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种用球形偏置线圈测量地磁场矢量的装置，包括三角架，三角架上安装水平刻度盘，刻度盘上安装转筒，转筒内安装固定柱，固定柱上安装线圈座，线圈座上安装两个半轴支架，两个半轴支架顶部安装相应的半轴，半轴通过连接板与垂直线圈骨架连接，垂直线圈骨架与水平线圈骨架连接，沿水平线圈骨架缠绕水平线圈，沿垂直线圈骨架缠绕垂直线圈，垂直线圈与水平线圈的几何中心重合，垂直线圈和与水平线圈均通过导线与线圈激磁电源相连，在垂直线圈与水平线圈的几何中心重合处安装总场磁力仪探头，总场磁力仪探头通过导线与总场磁力仪连接；所述垂直线圈为垂直多圆环线圈，垂直多圆环线圈由至少3个圆环线圈纵向共轴依次排列构成，中间的圆环线圈直径大于其它两端的圆环线圈的直径，从中间圆环线圈到两端的圆环线圈的直径依次缩小，各圆环线圈的间距相等，中间圆环线圈的两侧圆环线圈对称分布；所述水平线圈为水平多圆环线圈，水平多圆环线圈由至少3个圆环线圈纵向共轴依次排列构成，中间的圆环线圈直径大于其它两端的圆环线圈的直径，从中间圆环线圈到两端的圆环线圈的直径依次缩小，各圆环线圈的间距相等，中间圆环线圈的两侧圆环线圈对称分布。水平线圈骨架上安装支撑板，支撑板上安装相互正交的第一玻璃长水准泡和第二玻璃长水准泡，第一玻璃长水准泡和第二玻璃长水准泡的水平面与垂直线圈平面平行。水平刻度盘的上端、转筒外周安装旋转座，旋转座上端面与线圈座连接，旋转座的侧面上安装锁紧螺栓。垂直线圈骨架与水平线圈骨架正交安装在线圈座的两个半轴上，线圈骨架可绕水平半轴竖向180°转动，线圈座可绕固定柱水平180°转动。