[發明專利]一種用于絕對地磁觀測的自動化磁通門經緯儀

有效

• 申請號: 201710592311.5
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107228649B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 滕云田;張策;張濤;范曉勇;王曉美
• 申請（專利權）人: 中國地震局地球物理研究所
• 主分類號: G01C1/02
• 分類號: G01C1/02
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

本發明提供一種用于絕對地磁觀測的自動化磁通門經緯儀，包括：支撐機構(1)、二維無磁旋轉機構(2)、測量單元(3)以及總控制器；所述二維無磁旋轉機構(2)包括水平無磁旋轉單元和垂直無磁旋轉單元；所述測量單元(3)包括：平行支架(3.1)、激光器(3.2)、單分量磁通門探頭(3.3)和電子水平傳感器(3.4)。優點為：磁通門經緯儀中引入了激光器，保證對準標志物的精確度；可自動高精度實現單分量磁通門探頭的水平旋轉和垂直旋轉，最終實現地磁偏角D和地磁傾角I的自動高精度測量。

技術領域

本發明屬于地磁觀測技術領域，具體涉及一種用于絕對地磁觀測的自動化磁通門經緯儀。

背景技術

磁通門經緯儀是用于測量絕對地磁參數的儀器，一般包括磁通門傳感器以及普通經緯儀；普通經緯儀配置有望遠鏡。磁通門傳感器固定在望遠鏡上，并且，磁通門傳感器的磁軸基本與望遠鏡光軸平行。磁通門經緯儀可測量到地磁偏角 D和地磁傾角 I。以地磁偏角 D的測量為例，其測量原理為：首先手動轉動望遠鏡，并依靠肉眼觀察，使望遠鏡對準標志物，此時通過經緯儀刻度得到標志方位角α；然后，在水平面內繼續手動轉動磁通門傳感器，直到磁通門傳感器測出的磁場為0時，即為地磁水平強度 H的垂直方向，此時經緯儀水平讀盤讀數為β，因此，β+90°即為地磁北方向m；再借助標志方位角α，即可計算得到地磁偏角 D。

上述依靠磁通門經緯儀測量地磁偏角 D和地磁傾角 I的方法，存在以下不足：

（1）采用肉眼觀察方法使望遠鏡對準標志物，不可避免存在較大的觀察誤差，從而降低了最終測量得到的地磁偏角 D和地磁傾角 I的測量精度；

（2）手動轉動磁通門傳感器，并依靠肉眼觀察確定磁場為0的位置，仍然不可避免存在較大的觀察誤差，進而降低了測量精度。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種用于絕對地磁觀測的自動化磁通門經緯儀，可有效解決上述問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種用于絕對地磁觀測的自動化磁通門經緯儀，包括：支撐機構（1）、二維無磁旋轉機構（2）、測量單元（3）以及總控制器；

其中，所述支撐機構（1）包括上面板（1.1）、下面板（1.2）和立柱（1.3）；所述上面板（1.1）和所述下面板（1.2）上下對稱水平布置；所述立柱（1.3）的設置數量為至少兩個，固定安裝于所述上面板（1.1）和所述下面板（1.2）之間；

所述二維無磁旋轉機構（2）包括水平無磁旋轉單元和垂直無磁旋轉單元；所述水平無磁旋轉單元用于使所述測量單元（3）在水平空間中旋轉，包括：無磁軸框（2.1）、第1豎軸（2.2）、第2豎軸（2.3）、第1圓光柵碼盤（2.4）、第1激光讀數頭（2.5）、第1壓電陶瓷環（2.6）和第1壓電電機（2.7）；