一种地磁场矢量观测装置及其调节方法、磁偏角测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种地磁场矢量观测装置及其调节方法、磁偏角测量方法，通过球形线圈机构悬挂以及亥姆霍兹线圈座钟的方式，保证了球形线圈机构的稳定性，使得观测墩的微小倾斜仅对亥姆霍兹线圈轴线姿态上下产生较小的影响，并不会引起绕竖直轴线旋转，在球形线圈机构姿态不变时对磁偏角测量影响极小，可以忽略，从而提高了偏角测量的稳定性，球形线圈机构采用密绕式球形线圈具有体积小、均匀空间大的特点，且将球形线圈机构安装于亥姆霍兹线圈内，使得悬挂球形线圈机构姿态调整后仍可以完全覆盖座钟亥姆霍兹线圈产生磁场均匀空间，采用线圈可控多种方式串联方法，实现了一组电流源地磁三分量的测量。地磁三分量的测量。地磁三分量的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种地磁场矢量观测装置及其调节方法、磁偏角测量方法


[0001]本专利技术涉及一种地磁场矢量观测装置，尤其是一种地磁场矢量观测装置及其调节方法、磁偏角测量方法。

技术介绍

[0002]地磁矢量观测中可由标量磁力仪和地磁场矢量观测装置组成，通过人工补偿磁场测量水平分量H，通过人工补偿磁场和东西方向上的正反向人工偏置磁场获得相对磁偏角D，这类地磁矢量观测仪器的分量线圈系统通常采用座钟式的结构安装在观测墩上，在长期观测时，由于观测墩发生的微量倾斜会造成分量线圈姿态的变化，易导致分量测量的漂移，对观测结果带来较大影响，目前解决方案有采用两组亥姆霍兹线圈悬挂或采用两组球形线圈悬挂的方案，但实际应用中，这些方案虽减小了观测墩倾斜引入的水平分量观测数据的漂移，但悬挂会导致轴线在东西方向上的分量线圈在竖直轴线旋转方向上的不稳定性，在弹片应力、外部震动和气流扰动等情况下也会对磁偏角的测量带来较大影响，且传统的方法在测量磁偏角时，需要设置两个电流源，其中一个做偏置电流，另一个做补偿电流，增加了电流源的成本。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地磁场矢量观测装置，其特征在于：包括底脚调节机构、无磁转台机构、亥姆霍兹线圈(9)、悬挂机构、球形线圈机构、磁探头支架机构以及切换控制电路；底脚调节机构设置在无磁转台机构上，由底脚调节机构调节无磁转台机构旋转轴线的竖直状态；亥姆霍兹线圈(9)轴线可调节式安装在无磁转台机构上，悬挂机构安装在亥姆霍兹线圈(9)的顶部；球形线圈机构悬挂在悬挂机构的底部，并位于亥姆霍兹线圈(9)内，且球形线圈机构的姿态可调；磁探头支架机构的顶部贯穿无磁转台机构，且伸入球形线圈机构内，在磁探头支架机构的顶部角度可调式安装有光泵磁传感器；切换控制电路与亥姆霍兹线圈(9)以及球形线圈机构电性连接，由切换控制电路切换亥姆霍兹线圈(9)以及球形线圈机构的串联方式。2.根据权利要求1所述的地磁场矢量观测装置，其特征在于：无磁转台机构包括转台(5)、底座(6)、调节转轴(7)、水准器(8)以及姿态调节螺丝(10)；调节转轴(7)旋转式安装在底座(6)上，水准器(8)可调节式安装在调节转轴(7)上；转台(5)安装在调节转轴(7)的上侧面；亥姆霍兹线圈(9)通过姿态调节螺丝(10)安装在转台(5)上。3.根据权利要求2所述的地磁场矢量观测装置，其特征在于：底脚调节机构包括三个底脚调节单元；底脚调节单元包括垫块(1)、底脚螺杆(2)、锥形外螺纹套管(3)以及锥形内螺纹管(4)；在底座(6)上设置有安装孔，安装孔的底段为锥形段；锥形内螺纹管(4)的两端均为锥形结构，且两端部均设置有两个槽口；锥形内螺纹管(4)设置在安装孔内，且底部插接在锥形段内；锥形外螺纹套管(3)螺纹安装在安装孔内，且锥形内螺纹套管(4)的顶部位于锥形内螺纹套管(3)内；底脚螺杆(2)与锥形内螺纹管(4)螺纹配合，且底端支撑在垫块(1)上。4.根据权利要求1所述的地磁场矢量观测装置，其特征在于：悬挂机构包括上悬挂板(11)、中悬挂板(12)、下悬挂板(13)以及四个碳纤维弹片(14)；上悬挂板(11)安装在亥姆霍兹线圈(9)的顶部，下悬挂板(13)安装在球形线圈机构上，中悬挂板(12)位于上悬挂板(11)与下悬挂板(13)之间；上侧的两个碳纤维弹片(14)设置在上悬挂板(11)与中悬挂板(12)之间，下侧的两个碳纤维弹片(14)设置在中悬挂板(12)与下悬挂板(13)之间，且两个上侧的碳纤维弹片(14)与两个下侧的碳纤维弹片(14)呈十字形上下分布。5.根据权利要求1所述的地磁场矢量观测装置，其特征在于：球形线圈机构包括球形线圈支架(16)、上半球线圈(17)、下半球线圈(18)、配重锁紧螺母(21)以及四个线圈配重单元；线圈配重单元包括配重杆(22)以及多个厚度规格不同的配重螺母(23)；上半球线圈(17)以及下半球线圈(18)均安装在球形线圈支架(16)上构成球形线圈；在无磁转台机构上设置有阻尼盒(24)；配重锁紧螺母(21)螺纹安装在球形线圈支架(16)的底部，且配重锁紧螺母(21)的底部伸入阻尼盒(24)内；配重杆(22)安装在配重锁紧螺母(21)的外侧，多个配重螺母(23)可拆卸式安装在对应配重杆(22)上。6.根据权利要求5所述的地磁场矢量观测装置，其特征在于：磁探头支架机构包括球形磁探头支架(26)、内球面磁探头支架(27)、支架锁紧压块(28)、支架杆(30)以及支架座(31)；支架杆(30)的底端螺纹安装在支架座(31)上，顶端贯穿无磁转台机构以及阻尼盒(24)延伸至球形线圈支架(16)内且螺纹安装在内球面磁探头支架(27)上；球形磁探头支架(26)角度可调式安装于内球面磁探头支架(27)内，且通过支架锁紧压块(28)与内球面磁探头支架(27)锁紧；在球形磁探头支架(26)上设置有圆柱孔，在圆柱孔内安装有光泵磁传感
器。7.根据权利要求1所述的地磁场矢量观测装置，其特征在于：切换控制电路包括切换电路、电流源以及控制器；切换电路包括继电器K1、继电器K2以及继电器K3；电流源的D1端与球形线圈机构的S1端电连接，球形线圈机构的S2端分别与继电器K1的动触头、K2的一个定触头以及K3的一个定触头电连接；继电器K1的定触头分别与电流源的D2端、继电器K2的另一个定触头以及继电器K3的另一个定触头电连接；继电器K2的一个动触头分别与亥姆霍兹线圈(9)的B1端以及继电器K3的一个动触头电连接，继电器K2的另一个动触头分别与亥姆霍兹线圈(9)的B2端以及继电器K3的另一个动触头电连接；控制器分别用于对继电器K1、继电器K2以及继电器K3的线圈进行通断电控制。8.一种基于权利要求1
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7任一项所述的地磁场矢量观测装置的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，进行无磁转...

【专利技术属性】
技术研发人员：居海华，夏忠，张岑，杨杰，宫杰，居朱涛，孙君嵩，谭洁玉，赵雨馨，彭澎，
申请(专利权)人：江苏省地震局，
类型：发明
国别省市：