[發(fā)明專利]磁異常探測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910076830.1
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101477211A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陽運國;王延軍;陳潔
• 申請（專利權(quán)）人: 北京老村科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 北京國帆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 王 俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁異常探測系統(tǒng)，尤其是一種基于高溫超導(dǎo)量子干涉器 的磁異常探測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

航空磁測(Airborne?Magnetometry)是一種由于探測潛水艇的需要而發(fā) 展起來的。用于普查石油和天然氣以及其他礦產(chǎn)，在地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)普查和 地球科學(xué)研究工作中發(fā)揮著重要的作用，是航空地球物理的一種主要的方法。 最初采用磁通閘門磁力儀探測潛水艇。直到現(xiàn)在，航空磁測是探測潛水艇的 重要方法之一，磁異常探測MAD(Magnetic?Anomaly?Detection，MAD)系統(tǒng) 是必備的裝置。磁力異常探測儀(Magnetic?Anomaly?Detector，MAD)即磁 力儀就是地質(zhì)勘探中的航空磁力儀。

因此研究和開發(fā)先進(jìn)的MAD儀器，使探測距離更遠(yuǎn)，探測結(jié)果更準(zhǔn)確可 靠，是當(dāng)前MAD的研究目標(biāo)，也是推動航空磁測技術(shù)向前發(fā)展的一股動力。 對于地質(zhì)勘探來說，使用先進(jìn)的MAD儀器，可以探測得更深、更精細(xì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的磁異常探測系統(tǒng)的缺陷，提供一種測量距離 遠(yuǎn)，并且探測結(jié)果準(zhǔn)確可靠的磁異常探測系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磁異常探測系統(tǒng)，包括：

三軸超導(dǎo)量子干涉器子系統(tǒng)，用于采集磁信號；

驅(qū)動電路，與所述三軸超導(dǎo)量子干涉器子系統(tǒng)相連接；

矢量補償裝置，與所述驅(qū)動電路相連接，用于對所述驅(qū)動電路的輸出進(jìn) 行矢量補償；

標(biāo)量補償裝置，與所述矢量補償裝置相連接，用于合成所述三軸超導(dǎo)量 子干涉器子系統(tǒng)的測量結(jié)果，

所述驅(qū)動電路為磁通鎖定環(huán)電路，所述矢量補償裝置在磁通鎖定環(huán)電路 的輸出值中加上磁通鎖定環(huán)計數(shù)值，對所述磁通鎖定環(huán)電路的輸出進(jìn)行矢量 補償，

在合成所述三軸超導(dǎo)量子干涉器子系統(tǒng)的測量結(jié)果時，所述標(biāo)量補償裝 置根據(jù)所述矢量補償裝置的輸出，由三軸方向上的矢量磁場計算出標(biāo)量磁場， 在計算標(biāo)量磁場的過程中，通過估測所述三軸超導(dǎo)量子干涉器子系統(tǒng)輸出的 初始鎖定值，并修正三軸超導(dǎo)量子干涉器子系統(tǒng)的三軸正交偏差和三軸方向 上的增益以進(jìn)行標(biāo)量補償。

還包括：平臺噪聲補償裝置，與所述標(biāo)量補償裝置相連接，用于噪聲補 償。所述三軸超導(dǎo)量子干涉器子系統(tǒng)為低溫超導(dǎo)Ni膜直流超導(dǎo)量子干涉器磁 強計。所述驅(qū)動電路具體為高轉(zhuǎn)換速度的驅(qū)動電路。所述三軸超導(dǎo)量子干涉 器子系統(tǒng)至于杜瓦中。所述杜瓦的材質(zhì)為有機(jī)玻璃。所述杜瓦內(nèi)裝有液氦。

因此，本發(fā)明的磁異常探測系統(tǒng)測量具體遠(yuǎn)，并且探測結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明磁異常探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明磁異常探測系統(tǒng)的三軸超導(dǎo)量子干涉器子系統(tǒng)SQUID探頭 和驅(qū)動電路(磁通鎖定環(huán)電路)的示意圖。

圖3為本發(fā)明磁異常探測系統(tǒng)的矢量補償示意圖之一。

圖4為本發(fā)明磁異常探測系統(tǒng)的矢量補償示意圖之二。

圖5為本發(fā)明磁異常探測系統(tǒng)的標(biāo)量補償示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

基于現(xiàn)代高溫超導(dǎo)量子干涉器(Superconducting?QUantum?Interference? Device，SQUID)的發(fā)展，不僅能夠非常精確地測量電磁場并具有很寬的動態(tài) 范圍，而且探測器可以設(shè)計得非常精巧，在磁場測量中以其微型化、超高靈 敏度和高精度。這就促進(jìn)了SQUID技術(shù)的應(yīng)用，包括地表、井中、航空的地 球物理測量和潛艇探測中的應(yīng)用。

如圖1所示，為本發(fā)明磁異常探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：三軸超導(dǎo) 量子干涉器子系統(tǒng)1，用于測量磁信號；驅(qū)動電路2，與三軸超導(dǎo)量子干涉器 子系統(tǒng)1相連接；矢量補償裝置3，與驅(qū)動電路2相連接，用于對驅(qū)動電路2 的輸出進(jìn)行補償；標(biāo)量補償裝置4，與矢量補償裝置3相連接，用于合成三軸 超導(dǎo)量子干涉器子系統(tǒng)1的測量結(jié)果，并在計算標(biāo)量磁場的過程中對所述測 量結(jié)果進(jìn)行適量補償；還包括一個平臺噪聲補償裝置5，與標(biāo)量補償裝置4相 連接，用于噪聲補償。

三軸超導(dǎo)量子干涉器子系統(tǒng)1可以為低溫超導(dǎo)Ni膜直流超導(dǎo)量子干涉器 磁強計。而驅(qū)動電路可以具體為高轉(zhuǎn)換速度的驅(qū)動電路，速度達(dá)到37000nT/s， 以適用每個軸矢量的振動。