[发明专利]一种用球形偏置线圈测量地磁场矢量的方法及测量装置

权利要求书

1.一种用球形偏置线圈测量地磁场矢量的方法，其特征在于：用三角架、垂直线圈及总场磁力仪测量无附加磁场时的正常地磁场T_O、地磁场附加垂直向上磁场T_f和附加两倍垂直向上磁场2T_f的2个合成磁场值T_-1、T_-2，计算磁场垂直分量Z、水平分量H、地磁倾角I，计算方法如下：

；

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，设置水平线圈，使垂直线圈与水平线圈的几何中心重合，用总场磁力仪测量地磁场附加水平正向磁场和水平反向磁场后的2个合成磁场值T_+∥、T_-∥，计算地磁偏角，计算方法如下：

其中：DO=水平线圈轴线与地理北方向的夹角，为已知的预先设定值；

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。

2.根据权利要求1所述的一种用球形偏置线圈测量地磁场矢量的方法，其特征在于：步骤如下：

①将总场磁力仪探头置于垂直线圈中部，垂直线圈安装在三角架上，垂直线圈为垂直多圆环线圈；

②将垂直线圈通过导线与激磁电源连接，激磁电源上设置波段开关；

③调整激磁电源开关，使激磁电源对垂直线圈不加电，用总场磁力仪测量无附加磁场的地磁场T_o；

④调整激磁电源开关，使激磁电源对垂直线圈反向加电，电流强度为I，垂直线圈产生垂直向上的磁场T_f,用总场磁力仪测量磁场T_f与地磁场的合成磁场T_-1；

⑤调整激磁电源开关，使激磁电源对垂直线圈反向加电，电流强度为2I，垂直线圈产生垂直向上的磁场2T_f,用总场磁力仪测量磁场2T_f与地磁场的合成磁场T_-2,用T_o、T_-1、T_-2计算磁场垂直分量Z、水平分量H和地磁倾角I，计算方法如下：

。

3.根据权利要求1或2所述的一种用球形偏置线圈测量地磁场矢量的方法，其特征在于：在垂直线圈上安装水平线圈，使垂直线圈和水平线圈的几何中心重合，将总场磁力仪探头置于两线圈的几何中心重合处，水平线圈为多圆环线圈，用总场磁力仪测量地磁场附加水平正向磁场T_+∥和水平反向磁场T_-∥后的合成磁场，计算地磁偏角，计算方法如下：

其中DO为水平线圈轴线与地理北方向的夹角，为已知的预先设定值。