[發明專利]一種考古磁梯度矢量探測系統與方法

在審

• 申請號: 201710485727.7
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107329175A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 郭子祺;劉建英;喬彥超;秦靜欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08;G01V3/40;G01R33/022
• 代理公司: 北京恒創益佳知識產權代理事務所(普通合伙)11556
• 代理人: 柴淑芳

1.一種考古磁梯度矢量探測系統，其特征在于，包括主機、無磁小車和傳感器系統；主機包括主控板、通訊裝置和數據收錄儀；傳感器系統包括用于無磁小車位置、氣壓、溫度的測量和磁場值的測量的傳感器；用于無磁小車位置測量的傳感器包括GPS、和高度計；GPS獲取的數據用于后期數據磁補償和磁異常定位，發現磁異常后根據該GPS數據進行定位；高度計獲取的數據主要用于后期數據磁補償；氣壓計、溫度計分別測量無磁小車當前位置的氣壓值和溫度值；用于磁場值測量的傳感器為磁通門梯度磁力儀，多路磁通門梯度磁力儀安裝于無磁小車最前端的磁梯度儀探桿(1)上，遠離主機和通訊設備以減小來自車體的各類磁干擾；無磁小車前端有四根間距可調垂直于地面的磁梯度儀探桿(1)，每根磁梯度儀探桿(1)上安裝高度不同的兩個磁通門探頭，每根桿上的兩個磁通門探頭組成一個磁通門梯度磁力儀，兩個高度不同的磁通門探頭采集磁梯度數據后，不同高度的探頭采集的數據相減而得梯度數據，數據采集儀采集的磁數據與每根桿上的兩個磁通門數據一一對應，四根磁梯度儀探桿將同時采集四組磁通門梯度儀數據。

2.根據權利要求1所述的考古磁梯度矢量探測系統，其特征在于，所述無磁小車包括磁梯度儀探桿(1)、前端橫梁(2)、斜撐(3)、輻條式無磁車輪(4)、三腳架懸掛(5)、臺架(6)、扶手(7)；輻條式無磁車輪(4)一共兩個，與車輪橫梁(13)兩端的輪轂(10)通過螺栓可拆卸固定連接；三腳架懸掛(5)為采用鋁合金型材可拆卸連接而成的等腰三角形支架，等腰三角形支架頂角可拆卸連接在車輪橫梁(13)上，等腰三角形支架的底邊的兩端可拆卸連接在臺架(6)上，臺架(6)的前部可拆卸設置前端橫梁(2)，前端橫梁(2)可拆卸垂直連接磁梯度儀探桿支撐桿(12)的一端，磁梯度儀探桿支撐桿(12)的另一端連接抱箍，磁梯度儀探桿(1)通過抱箍可拆卸連接在磁梯度儀探桿支撐桿(12)，磁磁梯度儀探桿(1)與地面保持垂直；臺架(6)后部連接扶手(7)，由使用者操縱扶手控制該小車移動方向；扶手上靠近使用者一端連接有顯示儀(8)供使用者實時掌握有關探測信息；臺架(6)上可拆卸連接主機箱(9)，內部放置主機；共設置四個磁梯度儀探桿(1)，各個磁梯度儀探桿(1)之間相互平行。上述等腰三角形支架的腰和底邊，腰和高、高和底邊的無磁型材均通過斜角連接件(11)可拆卸連接；前端橫梁(2)與臺架(6)之間可拆卸連接有斜撐(3)，以保證前端橫梁(2)的強度和整體結構的牢固；前端橫梁(2)、斜撐(3)、輻條式無磁車輪(4)、三腳架懸掛(5)、臺架(6)、扶手(7)、主機箱(9)、輪轂(10)、磁梯度儀探桿支撐桿(12)、車輪橫梁(13)均為無磁型材制作，該無磁型材的截面為矩形截面，各邊均有固定槽，方便無磁型材之間各種角度的連接。

3.根據權利要求1所述的考古磁梯度矢量探測系統，其特征在于，主機安裝于無磁小車的主機箱(9)內，主機主控板的串口連接磁通門梯度磁力儀，通過數據收錄儀記錄磁數據；通過串口連接氣壓計、高度計、GPS、溫度計，通過數據收錄儀記錄各傳感器的數據，并實時傳遞數據至主機顯示屏進行實時顯示，主控板同時提供時標信號，使各傳感器工作和記錄的時間一致。

4.根據權利要求1所述的考古磁梯度矢量探測系統，其特征在于，主機、數據采集系統和傳感器等部件為非鐵磁性材料制作，同時其在安裝過程中也不能采用鐵磁性材料，以減小車體受地磁場磁化所產生的感應類磁干擾；車載各個模塊間也不能采用大量的導線類導電材料，以減小測量過程中切割地磁場所產生的渦流類磁干擾。

5.根據權利要求1所述的考古磁梯度矢量探測系統，其特征在于，主機實現以下功能：一、檢查磁測系統是否正常，包括電源電量檢查、磁通門梯度傳感器和通訊狀態檢查；二、在測量工作開始前，在主機上對測量參數進行設置，包括采樣頻率、磁數據采集范圍和采樣模式等參數設置；三、測量工作進行中，對測量狀態實時監控，由通訊裝置將獲取的磁測量狀態實時傳遞給主機，主機將測量實時狀態進行顯示，如果系統某個狀態處于非正常工作狀態，可以及時停止測量，避免無效測量和錯誤測量。