基于质子磁力仪的海洋地磁测量系统研制

为更好地开展海洋资源开发和海洋国土维护,海洋地磁测量技术的重要性愈发凸显。基于质子磁力仪研制海洋地磁测量系统,具备地磁监测、数据存储、读取、显示、回放以及仪器配置等功能,可进行长时间的深海地磁全向性监测,为实现远海布设地磁日变观测站提供条件,有利于提高远海区磁测数据的精度和质量,对我国的海洋地球物理勘探有重要意义。

JOM-1型Overhauser磁力仪研制

为提高磁力仪的性能,给出了自主研发的JOM-1型Overhauser磁力仪的工作原理及系统硬件构成,主要介绍了射频激励电路、信号调理电路、工作时序、仪器的噪声水平及实验结果。野外测试表明该仪器实现了数据采集、显示、存储和查看等基本功能,信号的初始信噪比为96∶1,约为自主研发的JPM-1型普通质子旋进磁力仪的3倍,灵敏度可达0.14 n T。

OVERHAUSER磁力仪激发接收系统设计

OVERHAUSER磁力仪探头中自由基溶液的激发是OVERHAUSER磁力仪工作的关键。研究了OVERHAUSER磁力仪工作原理和自由基溶液激发原理;研制了一种可控的OVERHAUSER磁力仪探头激发接收系统,系统包含主控系统、可控射频功率信号源和微弱信号放大检波等电路部分。实验结果表明,利用该可控激发系统能够准确的找出自由基溶液的激发频率;且能够得到自由基溶液的极化度与激发功率和激发时间的关系。

Overhauser磁力仪初步设计

针对国产仪器功耗大、测量精度差、不稳定的问题,初步设计了基于overhauser效应的核子旋进磁力仪。该仪器将核的overhauser效应用到测磁中来,采用超低功耗单片机作为主控CPU,运用新型CPLD器件实现高精度频率测量。给出了overhauser磁力仪的工作原理、系统硬件框图及探头的配谐,设计了等精度测量频率方法,分析了测频精度误差,说明了程序设计内容及要点。结果表明：该磁力仪精度高、功耗低、稳定性强、功能丰富。

Overhauser磁力仪探头激发频率测试仪研制

Overhauser磁力仪探头中自由基溶液激发频率的精度直接决定探头输出拉莫尔旋进信号的质量.为准确获得激发频率,本文设计了一种Overhauser磁力仪探头激发频率测试仪.针对目前测试设备存在的分辨率较低、操作复杂等问题,采用高分辨率DDS作为可控射频信号源;运用ADC同步采集技术,结合归一化数据处理方法有效解决50MHz^100MHz范围内幅频特性曲线不平坦的问题;采用射频功放、小信号放大作为辅助测量通道,实现仪器的标准、辅助测量一体化.通过对探头谐振腔的等效电路进行仿真,得到微调电容对探头谐振频率和品质因数的影响程度,并用商用探头进行测试,进一步验证仿真结果;同时得到自由基溶液的极化度与射频激发功率、激发时间的关系.最终实验结果表明,利用本文研制的Overhauser磁力仪探头激发频率测试仪,能够准确测量自由基溶液的激发频率、频率带宽以及品质因数,还可用于在磁力仪设计过程中对激发功率和激发时间的确定,为进一步设计Overhauser磁力仪奠定了基础.

海洋磁力仪的原理与技术指标对比分析

针对现今世界市场上海洋磁力仪产品型号较多、技术指标复杂、应用范围不尽相同,产品的选用存在一定困难等问题,分别介绍了3种不同类型的磁力仪的工作原理,具体对比分析了各种磁力仪的技术指标,并简单介绍了磁力仪的应用及梯度仪组合方式。结果表明标准质子旋进式海洋磁力仪灵敏度较低,存在进向误差,但无死区,价格最为低廉,适合于对灵敏度要求不高的工程和科研地球物理调查。Overhauser海洋磁力仪的灵敏度高,无进向误差,无死区,价格便宜,适合于大多数工程和科研地球物理调查。光泵式海洋磁力仪灵敏度和采样率最高,梯度容忍度最大,但存在死区和进向误差问题,适用于高精度的海洋磁力梯度调查和航空磁力调查。分析结果显示:各种类型的磁力仪各有优势,具体选用应以具体情况而定。

海洋磁力仪的维护与常见故障处理

以G-880G海洋磁力仪为例,介绍了它的技术性能和测量中的注意事项,重点从海洋磁力测量的实际应用出发,论述了拖曳磁力仪测量中常见故障和解决的办法、水下仪器设备的保护和各种常见故障的避免。这些措施和解决方案的运用很好地保护了磁力仪的相应部件,确保了海上测量作业的顺利进行。

海洋磁力仪性能指标分析与测试

海洋磁力仪性能测试和评价是海洋磁力测量前期技术准备的重要内容,也是当前海洋磁力测量规范要求的薄弱环节。研究了海洋磁力仪的性能指标的具体含义,提出了切合实际的海洋磁力仪性能指标测试内容、流程、方法和要求,采用G-882G SX海洋磁力梯度仪实测数据,计算了海洋磁力仪动态噪声、内符合精度和外符合精度等关键指标,为海洋磁力仪性能测试工作提供了技术指导,也为海洋磁力仪国产化中面临的性能指标论证和设计提供了依据。

海洋磁力仪拖鱼入水深度控制方法

海洋磁力仪拖鱼入水深度试验证明:当拖缆长度达到一定距离以后,拖鱼入水深度不再发生明显变化。在试验的基础上,分析海洋磁力仪拖鱼水中受力情况,综合考虑海水阻力、拖缆长度、航行速度和配重等因素,提出拖鱼入水深度的计算方法。

用于海洋磁测的芯片量子干涉磁力仪

随着海洋环境探测工作的发展,海域磁测对磁力仪在微小型化、高精度方面提出了新的需求.在介绍了几个常见的弱磁场测量仪器后,重点分析了一种基于双光场量子干涉效应的磁力仪.根据在磁场中光与原子相互作用的物理机制,阐析了利用量子干涉效应进行高精度磁场测量的基本原理.在此基础上,分析了在芯片上实现量子干涉磁力仪的可能性,详细讨论了芯片量子干涉磁力仪的一种设计方案,并给出了芯片量子干涉磁力仪的性能预期以及其在海洋磁测领域的应用前景.

海洋磁力仪结合定位系统在长江水域的应用

根据铁质沉船体的特征,运用海洋磁力仪结合GPS定位系统,对采集到的数据进行整理分析与计算,从而确定出沉船的具体位置。

关于浅海海洋质子磁力仪的改装研究

本文介绍了我们改装的一台浅海海洋质子磁力仪,它不仅能用于深水海区,而且可以用于浅水的近岸浅海区的海洋磁力测量。对于近岸浅水工程,石油开发和地质等提供了有利的手段。

海洋磁力仪拖体入水深度试验与分析

拖体入水深度是水下拖曳作业的主要参数,其取决于拖体自身重量、拖缆长度和船速。通过G882TVG海洋磁力仪阵列的拖曳试验,分析了船速、配重、拖缆长度的相互关系,导出拖体入水深度计算模型,对类似设备的拖曳参数确定具有借鉴意义。

海洋磁力仪绝对准确度的测试与分析

绝对准确度是海洋磁力仪重要的技术指标之一,是海洋磁力测量成果质量的基本保证。针对目前海洋磁力仪技术指标检测内容和方法的欠缺,尤其缺少绝对准确度的测试方法,以G-882型海洋磁力仪为例,在分析其静态噪声基础上,利用地磁测量中仪器比对的方法及同步连续观测分析法,以国家基准地磁台磁力仪为标准仪器,介绍了海洋磁力仪绝对准确度测试方法。经实际测试,该方法简单、有效,可作为技术人员测试海洋磁力仪绝对准确度的一种手段。把检测值改正到海上测量成果中,可提高海洋磁力测量成果的精度。

海洋磁力仪在某近岸海域未爆弹探测中的应用

海底小型铁磁目标探测一直是海洋工程勘察的难点,结合我国近岸某海域海底一处未爆弹的探测实例,介绍了SeaSPY2磁力仪的性能特征,阐述了海洋磁力仪探测数据采集和处理流程。通过对探测出的磁力异常区和同期多波束扫测数据的分析,推断出水下未爆弹的具体位置和大小,为引爆未爆弹提供了准确的数据。此外,根据实践经验,提出了采用木船牵引、利用定高拖曳装置固定磁力探头、选择合适的作业时间、选定合适的日变站位置等四点建议,提高海洋磁力探测精度,为类似项目的应用提供参考。

PROTON4型海洋磁力仪在长江口的测试与应用

本文通过对质子式海洋磁力仪的介绍,阐述PROTON4的特点和工作过程,结合水下物体探测实例,说明海洋磁力仪在水下物体探测中的优势。

海洋磁力测量拖鱼位置概算

从海洋磁力仪的工作方式出发,对磁力测量中拖鱼位置概算进行研究,基于对直接概算方法的分析,提出拖鱼位置的拖曳概算法,理论推导和实例分析证明其有效性。

SeaSPY磁力仪在南海海底光缆检测中的应用

利用SeaSPY型高分辨率磁力探测系统在南海东部海域进行海底光缆调查,在荔湾3-1气田平台场址和管线路由光缆跨越点调查中,成功地找到了数条与预定管线路由跨越的海底光缆;在流花11-1E-1井场工程物探光缆调查中,也获得了井场附近海底光缆的准确可靠位置。如何有效控制磁力拖鱼离海底被调查目标的高度成为调查的关键,对此本文进行了深入的讨论,另外对SeaSPY磁力调查过程中的其它外部影响因素也进行了分析。通过对不同海区、不同目的、不同类型的海底光缆调查实践进行经验总结,掌握了在南海400 m水深范围内查找海底光缆的方法和技术特点,为以后在类似区域的光缆调查提供了参考和借鉴。

一种适用于海洋磁力测量的地磁日变观测系统的实测结果

为了解WCZ-3S陆地地磁日变观测系统的性能,分别在江苏盐城和海南三亚将WCZ-3S与Sentinel基站磁力仪、WCZ-2磁力仪、WCZ-3磁力仪进行了同步测量,通过比较分析的方法,对WCZ-3S的测量精度、测量曲线的准确性、磁暴识别功能进行了检验。测试结果表明:WCZ-3S的实测精度约为0.3 nT,稍逊于Sentinel基站磁力仪;WCZ-3S与其他几台磁力仪所测曲线的幅值、相位保持一致;WCZ-3S的实时成像功能可帮助台站工作人员对海洋磁力测量期间的磁暴现象进行识别。

磁力探测在海洋工程中的应用

通过欧弗豪塞(Overhauser)磁力仪应用原理的简单介绍,结合在海洋工程中Seaspy磁力仪的使用,探讨在磁力测量中外业操作的流程及内业磁力异常的判读,为磁力仪在以后的海洋工程工作中的应用提供更多可靠的经验。