[發(fā)明專利]TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)裝置及校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410071518.4
• 申請(qǐng)日: 2014-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103809218A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃躍;沈鐘;馮曉蘭;牛瑞峰;杜慶豐;李麗華;紀(jì)改玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所
• 主分類號(hào): G01V13/00
• 分類號(hào): G01V13/00
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 張衛(wèi)華

1.一種TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

包括赫姆霍茨線圈、腳架，TEM井中探頭，其中：

腳架設(shè)置在赫姆霍茨線圈頂部，該腳架具有中心圓孔，該中心圓孔的外周設(shè)置可相對(duì)于該腳架旋轉(zhuǎn)的制有360°刻度的刻度盤；

校準(zhǔn)和測(cè)試時(shí)，TEM井中探頭穿設(shè)于腳架的中心圓孔中，通過(guò)卡箍將TEM井中探頭與腳架上的刻度盤連接。

2.如權(quán)利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

所述赫姆霍茨線圈由多圈漆包線在二個(gè)完全平行的正方形線圈骨架上繞制而成。

3.如權(quán)利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

所述腳架上位于刻度盤的外周處設(shè)有圓弧形游標(biāo)。

4.如權(quán)利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

所述游標(biāo)的精度為0.1°。

5.如權(quán)利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

所述赫姆霍茨線圈的底部設(shè)有調(diào)平螺栓。

6.如權(quán)利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

所述TEM井中探頭由下至上依次由探頭水平分量Hy線圈與Hx線圈、探頭放大器、探頭姿態(tài)測(cè)量部件、馬龍頭連接組成。

7.一種TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：制作測(cè)試裝置

制作一個(gè)赫姆霍茨線圈，設(shè)計(jì)一個(gè)具有中心圓孔的腳架，將該腳架放在赫姆霍茨線圈頂部，在腳架中央安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)精度為0.1度的360度刻度盤；

步驟2：測(cè)試設(shè)備的安裝與調(diào)試

將赫姆霍茨線圈置于平地，并調(diào)節(jié)赫姆霍茨線圈下部的水平調(diào)節(jié)螺栓，使赫姆霍茨線圈垂直于地面；

將TEM井中水平探頭從上面穿入腳架的中心圓孔中，調(diào)節(jié)探頭與腳架的連接位置，使探頭的Hy線圈與Hx線圈的連接點(diǎn)處于赫姆霍茨線圈軸線上；

步驟3：測(cè)量TEM井中水平分量探頭的Hx線圈與Hy線圈的正交誤差

給赫姆霍茨線圈提供電信號(hào)，旋轉(zhuǎn)刻度盤，使探頭在赫姆霍茨線圈中旋轉(zhuǎn)，精密調(diào)節(jié)刻度盤，使探頭的Hx線圈的輸出為最小值，記錄刻度盤的位置，然后再旋轉(zhuǎn)刻度盤，使探頭轉(zhuǎn)90°，精密調(diào)節(jié)刻度盤，使Hy線圈的輸出為最小值，再記錄刻度盤的位置；

若從Hx線圈輸出值最小到Hy線圈輸出值最小，刻度盤旋轉(zhuǎn)的角度正好是90°，則表明探頭的Hx、Hy線圈是正交的；如果刻度盤旋轉(zhuǎn)的角度大于或小于90°，則將刻度盤旋轉(zhuǎn)的角度值減去90，所得的差值就是探頭的Hy線圈與Hx線圈的正交誤差值；

步驟4：測(cè)量TEM井中水平分量探頭的Hx線圈平面與姿態(tài)測(cè)量部件的Z軸安裝誤差

用測(cè)量?jī)x器測(cè)出赫姆霍茨線圈中心平面的磁方位角；

給赫姆霍茨線圈提供電信號(hào)，旋轉(zhuǎn)刻度盤，使探頭在線圈中旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)刻度盤，使探頭的Hx線圈的輸出為最小值，這時(shí)Hx線圈的平面與赫姆霍茨線圈平面是垂直的；

用探頭上部的姿態(tài)測(cè)量部件測(cè)出姿態(tài)儀器本身的重力場(chǎng)Mag?x、Mag?y、Mag?z和地磁場(chǎng)Acc?x、Acc?y、Acc?z，計(jì)算出Y軸的磁方位角，該磁方位角與前面用測(cè)量?jī)x器測(cè)出赫姆霍茨線圈中心平面的磁方位角是一致的，若有偏差，其偏差值就是Hx線圈平面與姿態(tài)測(cè)量部件的Z軸安裝誤差；

步驟5：測(cè)量TEM井中水平分量探頭的Hy線圈平面與姿態(tài)測(cè)量部件的Y軸安裝誤差

同樣用測(cè)量?jī)x器測(cè)出赫姆霍茨線圈中心面的磁方位角；

給赫姆霍茨線圈提供電信號(hào)，旋轉(zhuǎn)刻度盤，使探頭在線圈中旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)刻度盤，使探頭的Hy線圈的輸出為最小值，這時(shí)Hy線圈的平面與赫姆霍茨線圈平面是垂直的；

用探頭上部的姿態(tài)測(cè)量部件測(cè)出姿態(tài)儀器本身的重力場(chǎng)Mag?x、Mag?y、Mag?z和地磁場(chǎng)Acc?x、Acc?y、Acc?z，計(jì)算出Z軸的磁方位角，該磁方位角與赫姆霍茨線圈平面的磁方位角是一致的，若有偏差，其偏差值就是Hy線圈平面與姿態(tài)測(cè)量部件的Y軸安裝誤差。

8.如權(quán)利要求7所述的TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)方法，其特征在于：

在所述步驟2和步驟4中，給赫姆霍茨線圈提供6KHz交流信號(hào)。

9.如權(quán)利要求7所述的TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)方法，其特征在于：

在赫姆霍茨線圈中，二個(gè)正方形線圈的邊長(zhǎng)為1米，兩個(gè)線圈間距為0.5445米。

10.如權(quán)利要求7所述的TEM井中磁探頭的校準(zhǔn)方法，其特征在于：

所述探頭上部的姿態(tài)測(cè)量部件具有X、Y、Z三軸輸出信號(hào)，分別為重力場(chǎng)Mag?x、Mag?y、Mag?z和地磁場(chǎng)Acc?x、Acc?y、Acc?z，利用Mag?x、Mag?y、Mag?z和Acc?x、Acc?y、Acc?z計(jì)算出姿態(tài)測(cè)量部件的滾角、傾角和磁方位角；

所述TEM井中探頭Hx線圈平面方向與探頭上部的姿態(tài)測(cè)量部件的Z軸平行，探頭Hy線圈平面方向與探頭上部的姿態(tài)測(cè)量部件的Y軸平行。