質(zhì)子磁力儀介紹

磁力儀介紹磁法勘探是研究地質(zhì)構(gòu)造和找礦勘探的一種重要的地球物理方法，它通過(guò)磁力儀來(lái)測(cè)量地磁場(chǎng)和磁異常，通常把采集磁場(chǎng)數(shù)據(jù)和測(cè)定巖石磁參數(shù)的儀器稱為磁力儀。從20世紀(jì)初至今，磁法勘探儀器經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由利用機(jī)械原理到利用現(xiàn)代物理原理與電子技術(shù)的發(fā)展過(guò)程。一、 磁力儀的類別按照磁力儀的發(fā)展歷史，以及它們所應(yīng)用的物理原理，可分為：第一代磁力儀：根據(jù)永久磁鐵與地磁場(chǎng)之間相互力矩作用原理，或利用感應(yīng)線圈以及輔助機(jī)械裝置制作的，如機(jī)械式磁力儀、感應(yīng)式航空磁力儀等。第二代磁力儀：根據(jù)核磁共振特征，利用高磁導(dǎo)率軟磁合金，以及復(fù)雜的電子線路制作的，如質(zhì)子磁力儀、光泵磁力儀及磁通門(mén)磁力儀等。第三代磁力儀：根據(jù)低溫量子效應(yīng)原理制作的，如超導(dǎo)磁力儀。目前應(yīng)用于物探磁法工作的磁力儀主要有質(zhì)子磁力儀、光泵磁力儀等，其中光泵磁力儀價(jià)格昂貴、重量較重、功耗大主要用于航空磁測(cè)；質(zhì)子磁力儀輕便、穩(wěn)定、分辨率較高而廣泛應(yīng)用于地面高精度磁測(cè)中。注：超導(dǎo)磁力儀體積龐大，主要用于地磁監(jiān)測(cè)及其它磁場(chǎng)研究工作中。二、 磁力儀的主要技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)是反映儀器總體性能的技術(shù)參數(shù)，通常包括：靈敏度、精密度、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、測(cè)程范圍等等。靈敏度系指磁力儀反映地磁場(chǎng)強(qiáng)度最小變化的能力（敏感程度），有時(shí)也稱作分辨率。、精密度它是衡量?jī)x器重復(fù)性的指標(biāo)，系指儀器自身測(cè)定磁場(chǎng)所能達(dá)到的最小可靠值。由一組測(cè)定值與平均值的平方偏差表示。在儀器說(shuō)明書(shū)中稱為自身重復(fù)精度。準(zhǔn)確度系指儀器測(cè)定真值的能力，即與真值相比的總誤差。在磁法勘探工作中，通常把精密度與準(zhǔn)確度不予區(qū)分，統(tǒng)稱為精度。三、 質(zhì)子磁力儀的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀的工作原理是在受到激勵(lì)場(chǎng)激勵(lì)氫核（質(zhì)子）后，質(zhì)子極化，當(dāng)激勵(lì)場(chǎng)去掉后，氫核（質(zhì)子）會(huì)在地磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生一個(gè)以地磁場(chǎng)方向?yàn)檩S的旋進(jìn)，其旋進(jìn)信號(hào)的頻率與地磁場(chǎng)強(qiáng)度之間有著固定關(guān)系，從而地磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量即轉(zhuǎn)化為質(zhì)子旋進(jìn)信號(hào)的頻率測(cè)量。質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀原理簡(jiǎn)單，儀器體積較小、精度較高、性能可靠、適中的價(jià)格，在安全檢查、工程調(diào)查、鐵質(zhì)管道檢查、鉆井井位，以及在傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域一一地質(zhì)調(diào)查、油氣和礦產(chǎn)勘查等各個(gè)方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。國(guó)內(nèi)外專家紛紛研制自己的質(zhì)子磁力儀。目前國(guó)外有許多公司和機(jī)構(gòu)在不斷研制更新的質(zhì)子磁力儀，如美國(guó)喬美特利(Geometric)公司、俄羅斯烏拉爾技術(shù)學(xué)院、加拿大先達(dá)利公司、捷克PGM公司、加拿大吉姆系統(tǒng)(GEMSystem)公司以及英國(guó)利通錨科學(xué)公司等等。一般來(lái)說(shuō)，國(guó)外的質(zhì)子磁力儀的靈敏度和精度都較高，且功能強(qiáng)大、齊全。相對(duì)來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)公司和高校研制的質(zhì)子磁力儀功能單一，靈敏度不高，儀器本身故障率高。四、國(guó)產(chǎn)質(zhì)子磁力儀表1國(guó)內(nèi)主要質(zhì)子磁力儀型號(hào)生產(chǎn)單位分辨率精度缺點(diǎn)穩(wěn)定性報(bào)價(jià)WCZ-2重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所0.1nT1nT極化、測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，為5s,工作效率低，報(bào)價(jià)較高，接近于同檔次國(guó)外同類儀器—般4萬(wàn)左右FHD-1智能化分量質(zhì)子磁力儀江蘇省地震局0.1nT常出現(xiàn)死機(jī)、不能連續(xù)測(cè)量、時(shí)鐘錯(cuò)亂等問(wèn)題—般ZNC型智能質(zhì)子磁力儀江蘇省鹽城市新能源研究所一般—般研制階段有待檢驗(yàn)型號(hào)不明，市場(chǎng)少見(jiàn)吉林大學(xué)一般—般功能有限，不能連續(xù)測(cè)量，可靠性較低低型號(hào)不明，市場(chǎng)少見(jiàn)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)一般—般穩(wěn)定性低低

五、國(guó)外質(zhì)子磁力儀國(guó)外質(zhì)子磁力儀與國(guó)內(nèi)的相比，一個(gè)是質(zhì)量上的差別，一個(gè)是產(chǎn)品系統(tǒng)參數(shù)的差別，進(jìn)口的精度高，易攜帶，下表是國(guó)外儀器的產(chǎn)品介紹：表2國(guó)內(nèi)主要質(zhì)子磁力儀型號(hào)生產(chǎn)單位分辨率精度缺點(diǎn)穩(wěn)定性報(bào)價(jià)GSM-19T加拿大GEM公司0.05nT1nT儀器價(jià)格略高于國(guó)內(nèi)儀器高PMG-1捷克PGM公司0.1nT1nT儀器價(jià)格略高于國(guó)內(nèi)儀器高6500(ENVI-PRO加拿大Scintrex0.1nT1nT儀器較重，不夠輕便G85