[發明專利]TEM井中磁探頭的校準裝置及校準方法

有效

• 申請號: 201410071518.4
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103809218A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 黃躍;沈鐘;馮曉蘭;牛瑞峰;杜慶豐;李麗華;紀改玲
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所
• 主分類號: G01V13/00
• 分類號: G01V13/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 張衛華

1.一種TEM井中磁探頭的校準裝置，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置可相對于該腳架旋轉的制有360°刻度的刻度盤；

校準和測試時，TEM井中探頭穿設于腳架的中心圓孔中，通過卡箍將TEM井中探頭與腳架上的刻度盤連接。

2.如權利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準裝置，其特征在于：

所述赫姆霍茨線圈由多圈漆包線在二個完全平行的正方形線圈骨架上繞制而成。

3.如權利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準裝置，其特征在于：

所述腳架上位于刻度盤的外周處設有圓弧形游標。

4.如權利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準裝置，其特征在于：

所述游標的精度為0.1°。

5.如權利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準裝置，其特征在于：

所述赫姆霍茨線圈的底部設有調平螺栓。

6.如權利要求1所述的TEM井中磁探頭的校準裝置，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、探頭姿態測量部件、馬龍頭連接組成。

7.一種TEM井中磁探頭的校準方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：制作測試裝置

制作一個赫姆霍茨線圈，設計一個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旋轉精度為0.1度的360度刻度盤；

步驟2：測試設備的安裝與調試

將赫姆霍茨線圈置于平地，并調節赫姆霍茨線圈下部的水平調節螺栓，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，調節探頭與腳架的連接位置，使探頭的Hy線圈與Hx線圈的連接點處于赫姆霍茨線圈軸線上；

步驟3：測量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，旋轉刻度盤，使探頭在赫姆霍茨線圈中旋轉，精密調節刻度盤，使探頭的Hx線圈的輸出為最小值，記錄刻度盤的位置，然后再旋轉刻度盤，使探頭轉90°，精密調節刻度盤，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；如果刻度盤旋轉的角度大于或小于90°，則將刻度盤旋轉的角度值減去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：測量TEM井中水平分量探頭的Hx線圈平面與姿態測量部件的Z軸安裝誤差

用測量儀器測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，旋轉刻度盤，使探頭在線圈中旋轉，調節刻度盤，使探頭的Hx線圈的輸出為最小值，這時Hx線圈的平面與赫姆霍茨線圈平面是垂直的；

用探頭上部的姿態測量部件測出姿態儀器本身的重力場Mag?x、Mag?y、Mag?z和地磁場Acc?x、Acc?y、Acc?z，計算出Y軸的磁方位角，該磁方位角與前面用測量儀器測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線圈平面與姿態測量部件的Z軸安裝誤差；

步驟5：測量TEM井中水平分量探頭的Hy線圈平面與姿態測量部件的Y軸安裝誤差

同樣用測量儀器測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，旋轉刻度盤，使探頭在線圈中旋轉，調節刻度盤，使探頭的Hy線圈的輸出為最小值，這時Hy線圈的平面與赫姆霍茨線圈平面是垂直的；

用探頭上部的姿態測量部件測出姿態儀器本身的重力場Mag?x、Mag?y、Mag?z和地磁場Acc?x、Acc?y、Acc?z，計算出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線圈平面與姿態測量部件的Y軸安裝誤差。

8.如權利要求7所述的TEM井中磁探頭的校準方法，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。

9.如權利要求7所述的TEM井中磁探頭的校準方法，其特征在于：

在赫姆霍茨線圈中，二個正方形線圈的邊長為1米，兩個線圈間距為0.5445米。

10.如權利要求7所述的TEM井中磁探頭的校準方法，其特征在于：

所述探頭上部的姿態測量部件具有X、Y、Z三軸輸出信號，分別為重力場Mag?x、Mag?y、Mag?z和地磁場Acc?x、Acc?y、Acc?z，利用Mag?x、Mag?y、Mag?z和Acc?x、Acc?y、Acc?z計算出姿態測量部件的滾角、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測量部件的Z軸平行，探頭Hy線圈平面方向與探頭上部的姿態測量部件的Y軸平行。