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质子磁力仪

会计学习网 时间:2024-07-11 11:18:00

CZM-2型质子旋进式磁力仪的基本原理和操作方法

CZM-2型质子旋进式磁力仪的基本原理和操作方法
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CZM-2型质子旋进式磁力仪的基本原理和操作方法

CZM-2型质子磁力仪是北京地质仪器厂研制用来测量地球总磁场强度绝对值的高精度地面磁测仪器,其外貌如图4-5-1所示。它是利用氢质子磁矩在地磁场中旋进的原理制成。它采用集成电路,程序控制,具有体积小、重量轻、数字显示、精度高、测程范围宽、抗干扰能力强、耗电量少、工作性能稳定可靠等优点。它由探头、仪器主机、电池盒三个部分组成。主机采用半密封结构,探头用全密封结构。 图4-5-1 CZM-2型质子旋进式磁力仪 (一)原理 CZM-2型质子旋进式磁力仪是由仪器主体(图4-5-2),探头(图4-5-3)和电源(图4-5-4)三部分组成的。感觉外磁场的部件称为探头,是由一盛满含氢溶液(水,煤油,酒精等)的圆柱体,外面是围绕柱体缠绕的线圈组成。利用含氢溶液中的氢质子磁矩在外磁场作用下呈现顺磁性的特点。水平探头在垂直于地磁场T的方向上加一个很强的人工磁场(由线圈中1~2A的直流电产生),则在垂直于T的方向上氢质子便形成较强的宏观磁矩(称此过程为极化)。当突然切断电流时,由于氢质子自旋,宏观磁矩并不立即倒向地磁场方向而是绕着地磁场T的方向进动(或称旋进)。旋进的角频率和地磁场的大小成正比: 图4-5-2 CZM-2型质子旋进式磁力仪主机面板 应用地球物理教学实习指导 式中:γp为质子的磁旋比,是一个稳定的常数(0.267513Hz/nT)。 还可写成频率形式,即 应用地球物理教学实习指导 则 应用地球物理教学实习指导 由于宏观磁矩旋进时切割探头中的线圈,因此在线圈中产生与旋进频率相同的感应电压,很明显,测出这一感应电压讯号的频率就测定了地磁场总强度的绝对值。 图4-5-3 CZM-2型质子旋进式磁力仪探头 图4-5-4 CZM-2型质子旋进式磁力仪电池盒 (二)CZM-2型质子磁力仪操作方法 CZM-2型质子磁力仪由仪器主机,探头及电池盒三部分组成。主机面板如图4-5-2所示:磁力仪探头如图4-5-3所示。 (1)将电池盒(图4-5-4)的连线与主机电源插座接通后,开启电源开关(电源接通)。 (2)电源接通后(先不要接探头线),进行自校检查,其方法是先将开关掷向“自校”位置,然后按动一下极化开关(微动开关),经4s左右时间,显示器显示出49152±1的数字(即表示自校正常),说明倍频器及记数显示系统等工作正常。 (3)自校正常后,将探头线与主机探头插座接通,探头轴线置于东西向,参照测程分布表(表4-5-1)选择测区的正常配谐挡,按动一下极化开关,经4s左右时间,显示器就显示出地磁场总强度的绝对值,连续几次按动极化开关,如果显示的数字重复即可开始磁测工作,如重复性较差则应变换探头及配谐挡,选择重复性最好的档位进行工作。 表4-5-1 测程分配表 续表 (4)每一观测点应连续读2~3次数,如两次重复可不必读第三次,将二次读数的平均值计算出来,即为该点的地磁场总强度的绝对值。 (5)野外工作时需2人,一人持探头,一人操作兼记录,持探头者应去掉身上的一切磁性物体并与操作者间的距离要大于4m,探头轴线应为东西方向。 (6)在野外进行测点观测过程中,有的测点可能在异常区,其磁场可能与基点的正常磁场相差较大,此时应依磁场的变化规律,改变配谐开关的位置。在某一测点上,一般相邻的三挡均可能正确读数,但必有一档重复性更好一些,应选该挡。要注意,在异常梯度大的点上不应过分地要求读数的重复性,梯度过大会使读数的重复性变坏,甚至无法获得正确读数。 (7)当天工作完成后立即拔下电源插头(断掉电源)。 注意事项:去磁仪器探头的距离5~10m、探头方向东西、重复读数1nT等。 (三)仪器性能及优缺点 该仪器定点重复测量误差±2.0nT,测量均方误差±1.5nT,测程3.2×104~7×104nT。 该仪器操作方便、简单、直读nT。 测量梯度不得大于150nT/m。

应用质子磁力仪测定标本磁性参数的梯度方式与总场方式有何异同
提示:

应用质子磁力仪测定标本磁性参数的梯度方式与总场方式有何异同

质子磁力仪(proton precession
magnetomete)r,它利用静态激发质子在地磁场内的拉莫尔进动效应测量磁场。其工作原理是根据矿石中有用矿物质具有磁性或有磁性矿物与之共生的特点,进行直接找矿,或根据矿体在成因或空间上与某些磁性地质体构造有关的特点,进行间接找矿。这些矿包括铁矿、铅锌矿、铜矿等。在找矿工作中,用重庆奔腾质子磁力仪进行高精度磁测磁参数测定过程中,发现利用质子磁力仪测定岩(矿)石标本磁参数时,按过去介绍的方法测定、计算的磁化率、剩余磁化强度普遍比实际值偏大一到十几倍。针对这一问题,本文对该测定方法的计算公式、仪器测量原理等方面进行了分析研究,初步分析产生偏差的原因可能是:该方法用磁感强度的垂直梯度代替磁感强度,两者的物理实质不同,可能导致误差;质子磁力仪探头中极化磁场对待测标本有磁化作用。进而用质子磁力仪与刃口式垂直磁秤对不同的几种岩(矿)石标本进行了磁性测定,对测定的结果进行对比研究后,确定了产生...

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张武力

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