高精度质子磁力仪
高精度质子磁力仪的原理
高精度质子磁力仪是基于质子在地磁场中的旋进原理,用于精确测量地球磁场等微弱磁场的仪器,在矿产勘查、地质填图等领域应用广泛。
工作原理:质子具有自旋磁矩和自旋角动量,在地磁场作用下会产生以地磁场方向为轴的拉莫尔旋进,其旋进频率与地磁场强度成正比,关系为 F=23.487215fp(F 为地磁场强度,单位为 nT;fp 为质子旋进频率,单位为 Hz)。通过测量质子旋进频率,即可计算出地磁场强度。
功能特点
- 高精度测量:分辨率通常可达 0.1nT,误差不超过 ±1nT,能准确捕捉微弱磁场变化。
- 多种测量模式:具备单点和自动两种工作模式。单点模式可测量当前位置磁场总量;自动模式能按设定时间间隔自动连续测量,提供连续数据流。
- 数据记录与传输:可外接 GPS 获取测点坐标,内置实时时钟记录测量时间。配备 USB 等数据接口,方便与电脑连接,兼容多种数据传输方式,能快速将测量数据传输至电脑进行处理。
- 显示直观:通常配备大屏幕中文界面,可实时显示磁场强度曲线和测量数据,便于操作人员直观了解测量结果,操作简便。
- 抗干扰能力强:部分仪器探头采用无磁性外壳和反相串联线圈设计,可抵消外来干扰磁场产生的感应电动势,提高抗干扰能力。
- 便携耐用:采用硬铝合金外壳,搭配防水接头,防震、防雨,适合恶劣环境作业。仪器整体设计轻巧,整套系统可使用背包背带,一人即可完成测量任务。
核心特性
- 测量原理:通过质子在地磁场中的拉莫尔进动效应测量磁场变化,具有不受传感器方向影响的稳定性。
- 性能指标:分辨率0.1nT,绝对精度±1nT,梯度容差5000nT/m,工作温度范围-1 0℃至60℃。
- 应用场景:铁矿、铅锌矿等矿产勘查,石油天然气构造研究,地震监测,考古定位,管线探测等。
技术指标:不同型号略有差异,以 CZM-5 质子磁力仪为例,测程范围一般为 20000nT-100000nT,分辨率可达 0.1nT,测程精度在总场绝对强度 50000nT 时为 ±1nT,梯度允许范围≤5000nT/m,工作环境温度为 - 15℃-+50℃,湿度≤95%(25℃),数据存储量在点测方式下不少于 10 万个点,电源通常为锂离子电池,可连续工作不少于 17 小时。
应用领域:可用于铁矿、铅锌矿等矿产勘查,配合矿区勘探评估矿体特性;在石油、天然气勘查中,研究与油气有关的地质构造;还可用于地质填图、断层定位、考古、水文、工程勘查中的管线探测,以及地震前兆监测和环境灾害地质工作等。
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