Протонный цифровой магнитометр

Авторы патента:

G01V3/175 - с использованием электронного или ядерного магнитного резонанса

Изобретение может быть использовано в устройствах для измерения индукции геомагнитного поля. Для повышения точности измерения величины магнитного поля вводят дополнительные устройства ввода курса, географических координат и поправки на намагниченность, выполненные на ци4 ровых интегральных элементах. 1 з.п. ф-лы, 2 нл. В ю со 4 СП О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2)) 3782090/24-25 (22) )6.08.84 (46) 23.02.86. Бюл. )) 7 . (71) Краснодарский филиал Научно-исследовательского института морской геофизики Всесоюзного морского научно-производственного геолого-геофизического объединения по разведке нефти .и газа "Союзморгео" (72) А.С. Загурский, И.И. Беляев, Е.М. Штеренгарц и Г.А. Кузнецов (53) 550.838.08(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

1 834633, кл. G OI,V 3/14, 1979.

Инструкция по магииторазведке.Л.: Недра, )981, с. 13-25.,.SU„„1213456, А (я) 4 G 01 V 3/175 (54) ПРОТОННЫЙ ЦИФРОВОЙ ИАГНИТО))ЕТР (57) Изобретение может быть исполь-. зовано в устройствах для измерения индукции геомагнитного поля. Для повышения точности измерения величины магнитного поля вводят дополнительные устройства ввода курса, географических координат и поправки на намагниченность, выполненные на цифровых интегральных элементах. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

4 12

Изобретение относится к геофизике, в частности к устройствам для измерения индукции геомагнитного поля.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения величины магнитного поля.

На фиг. 1 дана структурная схема магнитометра; на фиг. 2 - структурная схема устройств вводов курса и координат.

Магнитометр содержит измеритель ный преобразователь 1, представляющий собой сосуд, заполненный протонсодержащей жидкостью, в которую помещен индукционный магниточувствительный элемент, например, соленоид или тороидальная катушка, устройство 2 поляризации и коммутации, выполненное на транзисторных ключах, либо электромагнитных реле, преобразователь 3 периода в цифровой код, содержащий усилитель-формирователь, счетчик импульсов, собственно измеритель длительности периода и выходной регистр, вычислитель 4 значения геомагнитного поля на микропроцессоре, устройство 5 синхронизации, устройство 6 ввода поправки на намагниченность, устройство 7 сопряжения с цифровым регистратором, устройство 8 ввода курса, устройство 9 ввода геограФических координат и цифровой регистратор 10, измерительный преобразователь l соединен с первым входом устройства 2 поляризации и коммутации, выход которого соединен с входом преобразователя 3 периода в цифровой код, выход преобразователя 3 периода в цифровой код, представляющий собой внутреннюю общую шину данных, соединен с.информационным входом вычислителя 4 значения геомагнитного поля, выход которого соединен с входом устройства 7 сопряжения, выход же устройства 7 сопряжения соединен с входом цифрового регистратора 10, Первый выход устройства 5 синхронизации соединен с вторым входом устройства 2 поляризации и коммутации, второй выход устройства 5 синхрониза-,,ции соединен с вторым служебньи входом вычислителя 4 значения. геомагнитного поля. Третий выход устройства синХронизации подключен к третьему входу устройства 6 ввода поправки на намагниченность, выход устройства 8 ввода курса соединен с первым входом

13456 2 устройства 6 поправки, к второму входу которого подключен выход устройства 9 ввода географических zoopgyrнат, а выход устройства 6 ввода по". правки соединен с первым (информацж" онным) входом вычислителя 4 значения геомагнитного поля. Входы устройства ввода курса и устройства ввода координат присоединены к выходу навигационной машины.

Устройство 8 ввода курса (фиг.2) содержит ключи I) вЂ” 13 и логические элементы. 2И )4-)6. Первые входы элементов 2И 14 - 16 подключены к соответствующим выходам навигационной машины, вторые входы элементов 2И

l4 - 16 посредством ключей 11 - 13 соответственно могут быть подключе- ны к общему (" земляному" ) проводу вручную. Выходы элементов 14 - 16 служат выходом устройства 8 ввода курса и подключены к первым трем ад ресным входам устройства 6 ввода поправки, выполненного на базе перепрограммируемого запоминающего уст ройства (ПЗУ) 17 с произвольной выборкой первых входов устройства 6 ввода поправки. Устройство 9 ввода координат состоит из ключей 18 и 19 и логических элементов 2И 20 и 2!.

Первые входы элементов 2И 20 и 21 подключены к соответствующим вьщодам навигационной машины, вторые входы элементов 20 и 21 посредством ключей 18 и 19 могут быть подключены к общему (" земляному" ) проводу вручную. Выходы элементоы 2И 20 и 21 служат выходом устройства 9 ввода координат и подключены к последующим адресным входам устрой40 ства 6 ввода поправки (второй вход устройства 6 ввода поправки). Другие входы ПЗУ (третнй вход устройства 6 ввода поправки) подключены к третье45 ему выходу устройства 5 синхронизации.

Выходы ПЗУ служат выходом устройства ввода поправки и подключены к первому ((информационному)! входу вычислителя 4 значения геомагнитного поля.

50. Магнитометр работает следующим образом.

По командам узла синхронизации 5 устройство 2 поляризации и коммутации подключает. измерительный преобразователь 1 к источнику тока поляризации (не показан). Ток поляризации„ проходя по обмотке измерительного преобразователя I ° создает

1213456 магнитное поле, поляризующее рабочую протонсодержащую жидкость. После снятия тока поляризации измерительный преобразователь 1 через устройство поляризации и коммутации под ключается к преобразователю 3 периода в цифровой код и значение периода колебаний сигнала свободной прецессии протонов, возникающего в витках измерительного преобразователя 1, усиливается, измеряется, преобразуется в цифровой код и хранится в преобразователе 3 периода в цифровой код до следующего цикла измерения. Затем вычислитель 4 значения геомагнитного поля считывает . значение измеренного периода сигнала свободной прецессии протонов и значение поправки на намагниченность и производит вычисление значения геомагнитного поля с учетом поправки за девиацию. Команды на .ввод значения периода и ввод поправки также вырабатываются устройством 5 синхронизации.

Поправка на намагниченность фор-мируется следующим образом.

Данные о курсе носителя по отношению к магнитному меридиану и о географических координатах носителя вводятся, например, с судовой иавигацибниой машины или вручную, посредством замыкания ключей ll, )2, 13, 18 и 19 в устройство 8 ввода курса носителя и в устройство 9 вво- да координат,.и с выходов этих устройств поступают соответственно на

::первый и второй входы устройства 6

:ввода поправки. В устройстве 6 ввода поправки хранятся данные о кур совой девиации измерительного преобразователя 1 в зависимости от его пространственного положения. Данные о курсовой девиации измеритель- ного преобразователя, т.е. значение поправки на намагниченность с соот-. ветствующим знаком, можно получить, в частности, при аттестации измерительного преобразователя в мере магнитной индукции. Данные о курсовой девиации системы "измерительный преобразователь - носитель" мож.но получить непосредственно в районе проведения работ и Ввести в устройство ввода поправки за девиацию.

По данным о курсе и географических координатах носителя устройство 6 ввода поправки формирует численное значение поправки за девиацию в циф ровом коде, которое поступает на вход вычислителя 4 значения геомагнитного поля значения геомагнитного поля по соответствующим командам уст" ройства 5 синхронизации.

Формула изобретения ционной машины, а вторые входы коммутируются ключами вручную.

1. Протонный цифровой магнитометр, содержащий последовательно соединенные измерительный преобразователь, устройство поляризации и коммутации, преобразователь периода в цифровой код, вычислитель значения

g0 геомагнитного поля, устройство сопряжения, цифровой регистратор и устройство синхронизации, первый выход которого соединен с вторым входом устройства поляризации и коммутации, Z5 а второй выход соединен с вторым входом вычислителя значения геомаг,нитного поля, о т л и ч а .ю щ и йвЂ”

Г с я тем, что, с целью повышения точности измерения величины магнитного поля, дополнительно введены устрой" ство ввода, поправки на намагниченность, устройство ввода курса и устройство ввода географических координат, причем выходы устройства вво35 да курса и устройства ввода географических координат соединены соответственно е первым и вторым входами ,устройства ввода поправки на намагниченность, третий вход устройства

-ввода поправки на намагниченность соединен с третьим выходом устройства синхронизации, а его выход соеди- . нен с первым входом вычислителя значения геомагнитного поля.

2. Магнитометр по п. 1, о т л и - ч а ю шийся тем, что устройство. ввода курса и устройство ввода географических координат выполнены на элементах 2И, выходы которых явля50 ются выходами устройств первые вхоЭ ды элементов 2И подключены к соответствующим шинам судовой навига1213456

Araf

ВНИИПИ Заказ 780/57 ТиРаж 730 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Устройство для измерения градиента магнитного поля на море // 1092454

Способ определения девиационной поправки при морской магнитной съемке // 1073607

Квантовый компонентный магнитол\етр // 382989

Ядерно-прецессионный магнитометр // 335649

Рабочее вещество зонда-измерителя напряженности постоянных магнитных полей // 323757

Устройство для проведения ядерно-магнитногокаротажа // 270278

Квантовый магнитометр // 1240219

Способ съемки геомагнитного поля на акватории буксируемым магнитометром и устройство для его осуществления // 2587111

Изобретение относится к морским геофизическим исследованиям и может быть использовано для выполнения съемки геомагнитного поля (ГМП) на акватории с целью обследования характерных аномалий ГМП с повышенной точностью в интересах решения конкретных прикладных задач вооруженных сил и народного хозяйства. Сущность изобретения заключается в том, что на буксируемой гондоле создают намагниченные импульсы с заданными параметрами источников магнитных импульсов, а на буксируемом судне измеряют трехкомпонентным магнитометром, оси (х, у, z) которого ориентируют относительно диаметральной плоскости буксируемого судна, и стабилизируют в горизонте, напряженность магнитного поля при наличии и при отсутствии создаваемых намагниченных импульсов, съемку геомагнитного поля на акватории осуществляют по замкнутым запланированным съемочным галсам начинают каждый съемочный галс с прохождения гондолой с магнитометром через место расположения опорного магнитного пункта и заканчивают его прохождением гондолы с магнитометром на том же опорном магнитном пункте или на другом опорном магнитном пункте, фиксируют измеренную напряженность геомагнитного поля магнитометром в моменты прохождения гондолы через место расположения опорного магнитного пункта в начале и в конце съемочного галса, определяют вычислительным путем последовательно приращение между выбранными смежными значениями измеренных напряжений геомагнитного поля вдоль съемочного галса, начиная с измеренного значения на опорном магнитном пункте и заканчивая измеренным значением напряженности геомагнитного поля на втором опорном магнитном пункте или на начальном пункте, по полученным данным вычисляют истинные значения напряженности геомагнитного поля и их истинные геодезические координаты на акватории съемки. Технический результат - повышение точности съемки ГМП на акватории буксируемым магнитометром. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.