工作原理与垂直磁称相似，仅磁系的结构上有差别。
与弦丝磁称磁系的差别：
1）两片相互平行的垂直放置的磁钢片代替磁棒；
2）磁钢片中心贯穿一个石英磨制的三棱柱形的刃口， 其尖端向下，尖端磨制成曲率非常小的的圆柱面，测 定磁场时，扭动外壳上的开关旋钮使磁系下降，刃口 两端落在磁系两侧的石英刀座上。刃口与刀座的接触 点的连线是水平的。磁系受重力和磁力作用绕水平线 转动。
导磁率的软磁铁芯在外磁场作用下的电磁感应现象来 测定外磁场的仪器. 下边简单介绍偶次谐波电压饱和式 磁力仪的原理和简化结构. 仪器组成:坡莫合金探头,控制电路,电源. 1、坡莫合金的磁化特点及磁灵敏元件的磁化现象 坡莫合金与一般的铁磁性材料相比,具有很高的导磁率
dB / dH
如,国产的1J86型坡莫合金,起始导磁率 0 150000CGS 很小的矫顽磁力Hc和很小的饱和磁场Hs,因此,坡莫合金的 磁滞徊线窄而陡,一般铁磁性材料的磁滞徊线宽而缓
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
三、磁通门磁力仪(磁饱和式磁力仪) 这时,B的曲线可以看成前边的 基波,三次谐波和与外磁场相关 的二次谐波组成.由于线圈绕组 匝数相等方向相反,只存在奇次 谐波时,线圈中的感应电压相互 抵消,没有输出,而存在偶次谐波 时,输出的电压即为二次谐波,而 且,二次谐波电压与外磁场的强 度和方向相关:
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
一、概述
● 磁力仪的绝对测量和相对测量
实际应用中,磁发研究要应用的是磁异常,由于磁异常 是空间矢量,以及地磁场总强度的模量差.实际野外工 作中常测量Ta的分量,如垂直分量Taz,水平分量Tax,以 及地磁场总强度的模量差Δ T. ΔT称总强度磁异常. 为测量磁异常有两类办法,即进行相对测量和绝对测 量.
上式对于任何大小的i都满足,但实际设计时将倾角范 围限制在±1.5o,测量时,最好读数i不超过±1.5o
这时,MZcosi≈MZ,灵敏度Δ i/ ΔZ最大.
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
i角较小时的测读系统
tg 2i ( So S ) / f , tg 2i 2i i ( So S ) / 2 f
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法 1、悬丝式垂直磁力仪及其工作原理
磁系所受的三力矩的作用: 磁力矩: F lmc Z cos i ZM cos i, M mcl 磁棒的磁矩, 磁棒度 l
重力矩: M g mgd cos( i),
扭力矩: M 2 i
磁棒平衡方程 : M M g M
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
二、机械式磁力仪
机械式磁力仪是一种应用最早的磁测仪器.最初仅是一
种由矿山罗盘改造而成的灵敏度很低的仪器.
1915年,阿道夫.施密特的刃口式磁力仪出现后,机械 式磁力仪才广泛应用于磁法勘探工作.
这类仪器都是相对测量仪器,其直接反映磁场变化的部
分称为磁系. 它的主要部分由一块精密的永久磁铁做成 ,利用力矩平衡原理来观测磁场,对磁场的测量类似于称 的原理,又名磁称.
Hale Waihona Puke 第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
石英刃口性能稳定，不受温度影响，因此
，刃口式磁称一般零点飘移小，精度高， 但石英性能脆，易碰损，野外常用于测定 地磁日变和岩石标本的磁性。
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法 3. 机械式水平磁力仪
水平磁力仪是用于测量水平磁异常沿某一方向的分 量的仪器，从结构上分为：悬丝式和刃口式。
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
主要介绍磁法勘探中的主要仪器和工作
方法. 仪器部分重点介绍仪器的原理,特点和应 用条件. 方法部分主要介绍工作的一般原则,注意 事项,设计规范.
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
一、概述
[磁力仪]能进行磁异常数据采集及测定岩石磁性参数的 仪器,统称为磁力仪.
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
一、磁法勘探仪器介绍 1. 概述 2. 机械式磁力仪 3. 磁通门磁力仪(磁饱和式磁力仪) 4. 质子旋进式磁力仪 5.光泵磁力仪 6. 超导磁力仪 二、 磁法勘探工作方法 1. 磁测任务的确定 2. 磁测比例尺、测网和精度 3. 磁测的野外工作 4. 磁测资料的整理及图示
mgd cos mgd sin 2 Z ( S0 S ) A ( S0 S ) M 2 fM mgd cos mgd sin 2 A , , tgi i, cos i 1 M 2 fM
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法 2. 刃口式垂直磁力仪
MH cos i MZ sin i mgd cos( i ) (2i ) mgd cos 2i H Ztgi tgi M M cos i M cos i
通过测量各个角度,可以计算水平磁场.
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
2) 电子式磁力仪简介 a) 磁通门磁力仪(磁饱和式磁力仪) 磁通门磁力仪又称为磁饱和式磁力仪,是利用具有高
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
当外磁场有微小变化时,会引起磁感B的显著变化,可以说磁感B对 外磁场H的变化具有放大作用,或说坡莫合金对外磁场感觉灵敏. 由于坡莫合金的磁滞徊线窄而陡,所包含的面积小,可以近似看成 一条直线,B随H的变化特点与一般铁磁性物质的表现不同.
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
三、磁通门磁力仪(磁饱和式磁力仪) 由于H随时间变化,将引起B随 时间变化,当-Hs<H<Hs时,B~H 之间的曲线可以近似看成直线, 因此, B随时间的变化是正弦波 形. 当|H|>|Hs|时,B达到饱和Bm,保 持一个常数,故曲线顶部是平的. 且正负半周的幅度相等,保持 B>Bm的时间也相等,B曲线相 当于一段失真的正弦曲线.此曲 线可看成基波和三次谐波的合 成.
dB e KSn dt
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
三、磁通门磁力仪(磁饱和式磁力仪)
if : H s H H s B H m cos H m cos t d ( H m cos t ) e KSn KSn H m sin dt if : H s H , or H H s B Bm H s dH s e KSn 0 dt
磁棒SN的连线为磁轴，O‘为磁系的重心， O为悬丝通过的位 置，即磁系的旋转轴.磁系绕O点转动.
为测量地磁场垂直分量的相对值,使转轴水平地位于磁南北方 位,以便磁系能在磁东西方位的铅直面内摆动,此时,水平磁场H 在磁系转动面上的分量为零,对磁系不产生转动磁力矩.
并且为了观测测垂直磁异常具有较 高的灵敏度,磁棒近于水平放置,使 垂直磁场产生转动磁矩最大.
M mc l
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法 3. 机械式水平磁力仪
地磁场垂直分量的作用,力矩大大小为:
MZ sin i(M mcl )
而且,垂直磁场和水平磁场的力矩方向相反. 重力矩:由于纬度螺丝的作用,磁系重心不通过磁轴和 支点,而在指点的北下方.设重心与支点的距离为d,则 作用于磁系上的重力距为:
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法 1、悬丝式垂直磁力仪及其工作原理
ZM cos i mgd cos( i) 2 i ZM cos i mgd cos cos i mgd sin sin i 2 i mgd cos mgd sin 2 i Z tgi M M M cos i
相对测量无需知道测点磁场的实际数值.只需测得测点相对于 正常场中某一固定点的相对变化值. 绝对测量要测得各点的实际磁场值.
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
一、概述
1、磁力仪的绝对测量和相对测量 磁力仪直接测量水平分量和垂直分量,由此得到总异 常
Ta H H Z
2 ax 2 ay
2 1/ 2 a

目前,机械式磁力仪,磁通门磁力仪都是相对测量仪器 ,而质子旋进磁力仪,光泵磁力仪和最新的超导磁力仪 都为绝对测量仪器,主要测定T值.
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
磁力仪的几个主要指标:
灵敏度:磁力仪反映地磁场强度最小变化的能力(敏感 程度),也称为分辨率. 精密度:衡量仪器重复性的指标,指仪器自身测定磁场 所能达到的最小可靠值. 准确度:仪器测定真值的能力,即与真值相比的总误差. 通常精密度与准确度统称为精度. 稳定性:仪器测量获得稳定测量值的能力. 测程范围:能测量重力值的最大范围.
悬丝式水平磁力仪的主要部分磁系与垂直式磁力仪 的磁系相似，但磁棒是直立的，N极向下（在北半 球使用）。同样，测定外磁场是通过磁力矩，重力 矩和扭力矩的平衡来实现的。
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法 3. 机械式水平磁力仪
水平磁力仪测定水平磁场是通 过磁系的磁力矩, 重力矩和扭力矩的平衡关系实 现的. 磁力矩:设磁系摆动的方向是磁 南北方向的铅直面,磁系平衡时 磁轴线与垂直方向夹角为i, 由于地磁场水平分量的作用,力 矩大大小为: MH cos i
按工作原理分:机械式磁力仪和电子式磁力仪;
机械式磁力仪:悬丝式磁称,刃口式磁称 电子式磁力仪:磁通门磁力仪,核子旋进磁力仪,光泵磁 力仪及超导磁力仪.
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
一、概述
磁力仪按测量磁场的空间领域分: 地面磁力仪, 航空磁力仪, 海洋磁力仪和井中 磁力仪. 按测量的对象分: 测量地磁场绝对值的磁力仪, 测量地磁场随时间变化的磁力仪, 测量空间中地磁要素相对变化的磁力仪.
第二讲 磁法勘探仪器和测量方法
目前适用的机械式磁力仪,因磁系旋转轴的不同,有 悬丝式和刃口式磁力仪之分,悬丝式本世纪30年代
出现,至今是我国常用的仪器. 磁力仪因其测量的要
素不同,又分为垂直磁力仪和水平磁力仪,但基本原 理是相同的. 垂直磁力仪:测量磁场的Z分量; 水平磁力仪:测量平面矢量H在两个方位的分量.