磁通门磁力梯度仪及其同轴调整方法技术

本发明专利技术涉及一种磁通门磁力梯度仪及其同轴调整方法，属于弱磁场检测领域。一种磁通门磁力梯度仪，在梯度仪的探杆两端的安装盒的盒子本体的一对平行侧壁上分别设有调整螺丝孔，且所述两个安装盒上设有调整螺丝孔的对侧壁之间互相垂直，两个单轴磁通门传感器的敏感轴沿探杆轴向呈同轴固定在安装盒内；一种磁通门磁力梯度仪的同轴调整方法，将磁通门磁力梯度仪垂直固定在无磁校正台上，反复交替微调两端用于固定磁通门的紧定螺丝，至两个磁通门的磁通量读数差值小于1nT，最后将两个磁通门用硅胶永久固定在安装盒内，完成同轴调整。本发明专利技术中所述的磁通门磁力梯度仪，两个方向的调整不会互相干扰，有效简化了同轴调整过程，提高了同轴调整的精度。

【技术实现步骤摘要】
磁通门磁力梯度仪及其同轴调整方法
本专利技术涉及磁通门磁力梯度仪，特别涉及一种磁通门磁力梯度仪的同轴调整方法。
技术介绍
磁通门磁力仪主要用于微弱低频静磁场的测量，如地球磁场、生物磁场和地下铁磁性埋件的探测等。但是，当被测磁场非常微弱，而且环境噪声较大时，有效信号常常被环境噪声淹没，导致探测效果大打折扣。磁通门磁力梯度仪可以较好地克服上述局限，其优点是可以大大消除外界干扰信号的影响，即使在强磁扰和磁暴发生时也可照常工作。磁通门磁力梯度仪通常用于金属矿产资源勘探、地下管线探测、地下文物考古定位及各种微弱磁场变化监测等领域。由于磁通门的矢量测量特性，可以监测确定方向的磁场分量变化，尤其是垂直分量的梯度测量对于探测对象的边界确定有十分突出的效果。目前，常见的磁通门磁力梯度仪是将两个单分量的磁通门安装在一根固定探杆的两头，分别测定两点的磁场强度，由此获得探杆轴向磁场的梯度值。但是，由于磁通门传感器是一个矢量测量传感器，对被测磁场的方向非常敏感，如果上述磁通门磁力梯度仪的两个单分量磁通门的方向出现偏差，将会导致测量结果严重失真。以中国为例，地球磁场的垂直分量值大概在30000nT左右，假设磁通门磁力梯度仪中的两个磁通门传感器的偏差角为1°，则由此带来的测量误差为：30000×(1-cos1°)＝4.6(nT)；而实际上一般磁通门的安装角度误差往往达到2°至3°甚至更大，由此带来的测量误差非常大，因此在制作磁通门磁力梯度仪时，需要对两个传感器的方向进行精确的同轴调整，使两个传感器的安装角度误差尽可能小，例如：当误差角度为0.5°时，30000×(1-cos0.5°)＝1.1(nT)；当误差角度为0.2°时，30000×(1-cos0.2°)＝0.18(nT)。目前，在制作磁通门磁力梯度仪时，通常先固定一端的磁通门传感器，另一端的磁通门传感器采用活动连接，通过调整活动连接的磁通门传感器，使两个磁通门传感器达到同轴。如图1所示，磁通门磁力梯度仪由探杆、固定于探杆两端的安装盒和放置在安装盒中的单轴磁通门传感器组成，所述安装盒包括盒子和盖子，其中一个安装盒内固定安装一个单轴磁通门传感器，另一个安装盒的盒子的底部和与探杆相邻的一对侧壁上各设有调整螺丝孔，单轴磁通门传感器通过紧定螺丝固定在安装盒内。对磁通门磁力梯度仪进行同轴调整时，同时给两个单轴磁通门传感器通电，观察其读数，微调盒子两侧壁上的紧定螺丝使单轴磁通门传感器在水平方向上进行调整，微调盒子底部的紧定螺丝使单轴磁通门传感器在垂直方向上进行调整，反复交替微调后，最终实现磁通门磁力梯度仪的同轴调整，但是由于只对其中一个单轴磁通门传感器进行水平和垂直方向的调整，会产生相互干扰，而且其中垂直方向只有一侧设有调整螺丝孔，使调整过程复杂和不确定，并且最终导致磁通门磁力梯度仪的误差大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种磁通门磁力梯度仪，能够简化同轴调整过程，提高磁通门磁力梯度仪的精度。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种磁通门磁力梯度仪，包括探杆、安装盒和单轴磁通门传感器，所述安装盒包括盒子本体和盖子，所述探杆和安装盒均由无磁铝材制成，所述盒子本体的一对平行侧壁上设有对称的调整螺丝孔，所述单轴磁通门传感器通过紧定螺丝固定在安装盒内，所述安装盒分别固定在探杆的两端，安装盒设有调整螺丝孔的一对平行侧壁分别垂直于探杆的端部，所述探杆两端的两个安装盒上设有调整螺丝孔的两对平行侧壁之间互相垂直，且两个安装盒内的单轴磁通门传感器的敏感轴沿探杆的轴向呈同轴设置。一种前述磁通门磁力梯度仪的同轴调整方法，包括如下步骤：步骤1.选取地磁场相对稳定的区域作为放置无磁校正台的测量地，将磁通门磁力梯度仪垂直固定在无磁校正台上，并将两个单轴磁通门传感器与电脑相连，从电脑上观察两个单轴磁通门传感器测得的磁通量读数；步骤2.反复交替调节磁通门磁力梯度仪两端的安装盒上的紧定螺丝，使两个安装盒内的单轴磁通门传感器分别在两个互相垂直的方向上移动，调整至两个单轴磁通门传感器的磁通量读数差值小于1nT；步骤3.用快干胶将两个单轴磁通门传感器分别固定在磁通门磁力梯度仪两端的安装盒内，再用绝缘硅胶使两个单轴磁通门传感器永久固定，完成磁通门磁力梯度仪的同轴调整。本专利技术的有意效果在于：在两个安装盒上分别设有调整螺丝孔，两个单轴磁通门传感器分别在两个互相垂直的单一方向上作调整，两个方向的调整不会互相干扰，有效简化了同轴调整过程，提高了同轴调整的精度。附图说明图1为现有的磁通门磁力梯度仪的结构示意图；图2为本专利技术磁通门磁力梯度仪的结构示意图；图3为本专利技术磁通门磁力梯度仪的局部放大示意图；图4为本专利技术磁通门磁力梯度仪的同轴调整方法的示意图。其中：1-JJG-2无磁校正台，11-夹具，2-电脑，3-磁通门磁力梯度仪，31-单轴磁通门传感器，32-探杆。具体实施方式下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本专利技术。如图2和图3所示，是磁通门磁力梯度仪的结构示意图，包括探杆、两个安装盒和两个单轴磁通门传感器，所述安装盒包括盒子本体和盖子，所述探杆和安装盒均由无磁铝材制成，所述盒子本体的一对平行侧壁上设有对称的调整螺丝孔，所述单轴磁通门传感器通过紧定螺丝固定在安装盒内，所述安装盒分别固定在探杆的两端，安装盒设有调整螺丝孔的一对平行侧壁分别垂直于探杆的端部，所述探杆两端的两个安装盒上设有调整螺丝孔的两对平行侧壁之间互相垂直，且两个安装盒内的单轴磁通门传感器的敏感轴沿探杆的轴向呈同轴设置。这种结构的磁通门磁力梯度仪进行同轴调整时，其两端的单轴磁通门传感器分别只在单一方向上移动，相互之间没有干扰，能有效简化同轴调整的过程。如图4所示，是磁通门磁力梯度仪3在进行同轴调整时的连接示意图。在磁通门磁力梯度仪3进行同轴调整时，使用了如下设备：JJG-2无磁校正台1、电脑2和基于单轴磁通门传感器技术的磁通门磁力梯度仪3，所述磁通门磁力梯度仪3包括探杆32、两个方形的安装盒和两个单轴磁通门传感器31，其中探杆32和安装盒均由无磁铝材制成，安装盒由盒子本体和盖子组成。一种磁通门磁力梯度仪3的同轴调整方法具体包括如下步骤：步骤1.选取地磁场相对稳定的区域作为放置JJG-2无磁校正台1的测量地，将磁通门磁力梯度仪3的探杆32通过JJG-2无磁校正台1的夹具11垂直固定在JJG-2无磁校正台1上，并将两个单轴磁通门传感器31与电脑2相连，从电脑2上观察两个单轴磁通门传感器31测得的磁通量读数；步骤2.先调整一端的单轴磁通门传感器31的紧定螺丝，使两个单轴磁通门传感器31的磁通量读数趋于相等，然后再调整另一端的单轴磁通门传感器31的紧定螺丝，使两个单轴磁通门传感器31的磁通量读数的差值进一步缩小，如此反复交替调整至两个单轴磁通门传感器31的磁通量读数差值小于1nT；步骤6.先用快干胶将两个单轴磁通门传感器31分别固定在磁通门磁力梯度仪3两端的安装盒内，再用绝缘硅胶使两个单轴磁通门传感器31永久固定，盖上安装盒的盖子完成磁通门磁力梯度仪3的同轴调整。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁通门磁力梯度仪，包括探杆、安装盒和单轴磁通门传感器，所述安装盒包括盒子本体和盖子，所述探杆和安装盒均由无磁铝材制成，其特征在于：所述盒子本体的一对平行侧壁上设有对称的调整螺丝孔，所述单轴磁通门传感器通过紧定螺丝固定在安装盒内，所述安装盒分别固定在探杆的两端，安装盒设有调整螺丝孔的一对平行侧壁分别垂直于探杆的端部，所述探杆两端的两个安装盒上设有调整螺丝孔的两对平行侧壁之间互相垂直，且两个安装盒内的单轴磁通门传感器的敏感轴沿探杆的轴向呈同轴设置。

【技术特征摘要】
1.一种磁通门磁力梯度仪的同轴调整方法，所述磁通门磁力梯度仪，包括探杆、安装盒和单轴磁通门传感器，所述安装盒包括盒子本体和盖子，所述探杆和安装盒均由无磁铝材制成，所述盒子本体的一对平行侧壁上设有对称的调整螺丝孔，所述单轴磁通门传感器通过紧定螺丝固定在安装盒内，所述安装盒分别固定在探杆的两端，安装盒设有调整螺丝孔的一对平行侧壁分别垂直于探杆的端部，所述探杆两端的两个安装盒上设有调整螺丝孔的两对平行侧壁之间互相垂直，且两个安装盒内的单轴磁通门传感器的敏感轴沿探杆的轴向呈同轴设置；其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杰，张琳，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31