[实用新型]一种提高井中磁化率探管测量仪器准确度的稳定结构

说明书

本实用新型涉及一种提高井中磁化率探管测量仪器准确度的稳定结构，包括由圆柱体型壳体、弹簧、圆形按钮和扣接板组成，且固定于磁化率探管测量仪器中部的圆柱体型外部支撑装置，弹簧位于圆柱体型壳体内部，圆形按钮通过扣接板与圆柱型壳体挤压固定，且其后端穿过圆柱型壳体与弹簧自由端相接触。本实用新型采用圆柱体型外部支撑装置，解决现有磁化率探管在测量井中岩矿石时，由于井径过大，导致磁化率探管测量到的磁化率值误差较大的问题；圆柱体型外部支撑装置能使仪器紧贴井壁，提高了磁化率探管在面对大井径时进行测量的精度；通过按钮和弹簧，有效的避免了因井中存在小部分凹凸不平而致使仪器卡住的问题，增强了仪器在井中全程的可测量性。

技术领域

本实用新型属于井中磁化率测量技术领域，具体涉及一种提高井中磁化率探管测量仪器准确度的稳定结构。

背景技术

在对矿石、岩石进行测量时，磁化率是其非常重要的参数。测定磁化率值，特别在井下直接测量磁化率值，对于划分岩层介面，确定某些岩性，确定磁铁矿品位，更有直接的意义。

目前，能进行井中直接测量岩矿石磁化率的仪器有英国Bartington公司的BBS-02B磁化率探管、上海地质仪器厂的JCH-2磁化率探管和重庆地质仪器厂的H411磁化率探管。

根据电磁感应的基本理论，可以得到感应线圈的自感L为：

式中：N为感应线圈的线圈匝数，R_m为感应线圈与外磁介质所串联组成的磁阻，μ_x、s_x、l_x分别为感应线圈铁芯的磁导率、铁芯磁路的截面和长度，μ_y、s_y、l_y分别为外磁路介质的磁导率、截面和长度。

因选取的铁芯磁导率μ_x很大，故磁阻很小，公式(1)式可简化为：

式中：R_y＝l_y/μ_y·s_y代表为外磁路磁阻。

当仪器传感器从无磁介质进入磁性介质时，感应线圈随外磁路介质变化而引起自感的变化(或增量)ΔL为：

ΔL＝L-L₀＝4πN²(μ-μ₀)·s/l＝(4πN)²·k·s/l (3)

式中：μ₀＝1为井孔泥浆及无磁介质的磁导率；

μ＝1+4πk、μ、k分别为介质磁导率和磁化率。

介质内磁阻的变化主要取决于介质的磁导率μ，μ变化时若s和l的变化较小，则可认为s和l为常量，所以由公式(3)可得出，线圈自感的增量ΔL与介质的磁化率k成正比。

将缠绕有线圈的铁芯作为灵敏元件接入交流电桥中，作为交流电桥其中的一臂，在借助于相敏检波器分别测量出相位不同的导磁率和电导率变化所产生的输出电压，测量导磁率所产生的电压即磁化率测井，测量电导率所产生的电压则为感应测井；二者可分别测量。

因为电导率所产生的影响对磁化率测量也是一种干扰，所以在做磁化率测量时，须降低交流电的频率，改进灵敏元件设计，以减少这种干扰。进行测量时，阻抗变化ΔZ＝ΔR+jΔL，则输出电位差ΔV＝ΔV_R+ΔV_L两部分，其相位相差90°，利用相敏检波器测量出ΔV_L，通过实验标定，可得到磁化率值k与测量输出电压(单位伏)值V之间的关系为：