2005-海洋磁力仪的原理与技术指标对比分析-《海洋科学》
海洋试验中的海洋磁场变化研究
海洋试验中的海洋磁场变化研究近年来，随着科技的不断发展，人类对于海洋磁场变化的研究与探索也越来越深入。
海洋磁场变化是指海洋中地球磁场的变化情况，对于地球科学研究和海洋资源开发具有重要意义。
本文将就海洋磁场变化的研究进行探讨，以期对这一领域有更为全面的了解。
首先，我们需要了解什么是海洋磁场。
地球拥有一个巨大的磁场，即地球磁场，它是由地球内部的液态外核产生的。
海洋中的水和矿物质含有一定的电导率，当它们在地球磁场的作用下运动时，就会产生一个被称为海洋磁场的磁场。
海洋磁场具有许多特性，如强度、方向等，它们对于了解海洋环境和地球内部结构具有重要意义。
海洋磁场的变化是指海洋磁场的强度和方向随时间发生的变化。
海洋磁场的变化受到许多因素的影响，其中包括地球磁场的变化、海洋流动的影响、地壳运动等。
通过研究海洋磁场的变化，我们可以了解地球磁场的变化情况，从而推断地球内部的活动和演化过程。
海洋磁场变化的研究可以通过海洋磁场观测站等手段进行。
海洋磁场观测站是一种能够长期监测海洋磁场变化的设备，它通常会布设在远离人类活动干扰的海洋区域。
观测站会定期记录海洋磁场的强度和方向，并将数据传回地面。
通过分析这些数据，科学家们可以研究海洋磁场的变化规律。
通过海洋磁场变化的研究，科学家们可以得出许多有价值的结论。
首先，海洋磁场变化可以指示地球地壳的运动，从而研究地壳运动的模式和规律。
其次，海洋磁场的变化还可以与地球磁场的变化联系起来，从而研究地球磁场的演化过程。
此外，海洋磁场变化的研究还可以揭示海洋环境的变化和演化过程，为海洋资源开发提供科学依据。
近年来，随着海洋磁场变化研究的不断深入，我们对海洋磁场变化的理解水平也在不断提高。
科学家们利用卫星观测、观测站数据等多种手段，不断探索海洋磁场变化的规律和机制。
他们发现海洋磁场的变化与海底地壳扩张、地球磁场的演化等有着密切的联系。
这些研究成果不仅有益于提升我们对地球内部的认知，还为海洋资源的合理开发和保护提供了科学依据。
海洋磁力仪的原理与技术指标对比分析
海洋磁力仪的原理与技术指标对比分析第 26卷第 2期海洋测绘Vo l126 , No12 2006年 3 月 M a r1, 2006 H YDRO GRA PH IC SURV EY IN G AND CHAR T IN G海洋磁力异常逼近方法研究1 1 12 1金绍华 ,于波 ,刘雁春 ,翟国君 ,边刚( )11海军大连舰艇学院海洋与测绘科学系 ,辽宁大连 116018; 21海军海洋测绘研究所 ,天津 300061摘要 : 通过对常用的数值逼近方法的分析和研究 ,针对海洋磁力测量的特点 ,仿真计算分析了移动曲面法、H a rdy多面函数法、Shep a rd法和 Kriging法在不同情况下的插值精度。
同时 ,给出了一个实例来计算分析四种逼近方法插值精度。
仿真与实例计算结果表明 ,已知点的分布情况及磁异常变化情况不同时 ,四种逼近方法的插值精度是不同的。
针对不同的情况 ,本文总结出了适合于海洋磁力异常逼近的方法。
关键词 : 海洋磁力异常 ;逼近 ;插值精度+ 中图分类号 : P31816 3 ( ) 文献标识码 : A 文章编号 : 1671 23044 2006 0220006 2032 2 ( ) z x, y = a+ ax + ay + ax y + ax+ ay 0 1 2345 1 引言 ( ) 1( ) ( ) 式中 , z x, y 为已知点 x, y 的磁力异常值 , a、a、 0 1 ,得到由于海洋磁力测量属于点线状测量模式a、a、a、a为拟合系数。
2 3 4 5 的观测结果往往是离散的 ,然而海洋磁场本身却是( ) 由 1 式依据最小二乘原则可以求得拟合系数连续的 ,因此 ,根据观测的离散数据寻找磁场的解析a、a、a、a、a、a, 即可得到曲面方程。
然后依据曲 0 1 2 3 4 5 表达式一直在不断研究探索。
将离散的磁异常值表面方程可求得任一未知点处的逼近值。
示成解析形式 ,便于利用计算机仿真技术模拟海洋[ 3 ]磁场的变化形态 ,反映测区的总体特征。
海洋磁力仪探测实施方案
海洋磁力仪探测实施方案一、前言。
海洋磁力仪是一种用于测量海底磁场的仪器，通过对海底磁场的测量，可以获取地球内部结构和地质构造的信息，对海洋地质勘探和资源调查具有重要意义。
本文档将详细介绍海洋磁力仪探测的实施方案，包括前期准备、仪器配置、数据采集和处理等内容，以期为相关工作提供指导和参考。
二、前期准备。
1. 确定探测区域，根据勘探目的和需求，选择合适的海域进行磁力仪探测，考虑海底地质情况、水深、海洋气象等因素。
2. 准备船只和设备，选择适合的调查船只，并配备海洋磁力仪及其相关设备，确保设备完好，能够正常工作。
3. 组织人员，确定调查人员组成及任务分工，包括仪器操作人员、数据采集人员、数据处理人员等，保证人员配备到位。
三、仪器配置。
1. 安装海洋磁力仪，根据调查船只的结构和要求，选择合适的位置进行海洋磁力仪的安装，确保仪器稳固、准确。
2. 调试仪器，在实施探测前，对海洋磁力仪进行调试和校准，确保其工作正常，数据准确可靠。
3. 检查相关设备，检查和测试与海洋磁力仪相关的设备和仪器，包括电源供应、数据采集系统、通信设备等，确保其正常运行。
四、数据采集。
1. 测量路径规划，根据探测区域的地质特征和勘探要求，制定合理的测量路径和方案，确保全面、有效地覆盖目标区域。
2. 实施测量，在船只航行过程中，根据测量路径和方案，进行海洋磁力仪的数据采集工作，确保数据的准确性和完整性。
3. 实时监测，在数据采集过程中，对海洋磁力场进行实时监测和记录，及时发现并处理可能出现的问题。
五、数据处理与分析。
1. 数据传输，将采集到的海洋磁力数据传输至数据处理中心，确保数据的完整性和安全性。
2. 数据处理，对采集到的海洋磁力数据进行处理和分析，包括数据清洗、滤波、校正等步骤，得到准确的地磁场数据。
3. 结果解释，根据处理后的数据，进行地磁场的解释和分析，获取目标区域的地质信息和构造特征，为后续工作提供科学依据。
六、总结。
海洋磁力仪探测是一项复杂而重要的工作，需要充分的前期准备和精细的实施方案。
海洋磁力测量及海洋磁异常的应用
海洋磁力测量及海洋磁异常的应用摘要海洋磁力测量是海洋地球物理调查方法之一,是以海底下岩层具有不同的磁性并产生大小不同的磁场为原理,在海上进行地球磁场测定。
简要介绍海底磁力测量的发展及其特点,设计与实施和海底磁异常的应用。
关键词海洋磁力测量;磁异常;应用海洋面积几乎占整个地球表面面积的四分之三,所以在海洋上若不进行磁力测量,地磁科学就失去了意义,地磁场的各种现象也就不会在航海中到如此广泛的实际应用。
不论在地球表面上还是地球以外的直接观测,都证明地球的周围存在着磁场。
可是,如果在相互距离足够远的各点上进行同样的试验,就会发现:对于整个地球表面而言,磁场不是均匀的。
海洋磁力测量最主要的目的是为了保证航海的需要及研究海底的构造。
海洋上的磁场是非常复杂的,特别是直接观测海底是很不容易的,因此,海洋磁力测量具有一些独特的特征。
1 海洋磁力测量1.1 海洋磁力测量的特点海洋磁力测量具有如下的特点:一方面要在不断改变着自己的空间位置(船本身在航行,洋流在流动等)的船上进行观测;同时船本身的固有磁场也在随船的空间位置的改变而改变。
因此,在制定观测方法时应同时考虑这两方面的因素。
1.2 海洋磁力测量的发展在哥伦布发现磁偏角之后的200多年间,海洋上的磁力测量只是偶然现象。
17世纪末,英国海军对磁偏角和磁倾角首次做了系统的测量。
根据此次获得的数据出版了第一份地此图,这是一张保证航海安全的磁偏角图。
1757年,W.蒙顿和J.多德松利用在考察船和商船上进一步观测的大量数据结果,编制了大西洋和印度洋按纬度和经度每隔5°等距点上的磁偏角一览表,作者在表的序言中指出,他们利用了5万个以上的观测数据。
在18世纪和整个19世纪时期,除了在船上测定磁偏角之外,还开始对磁偏角和水平分量进行观测,当时的观测精度不是很高。
整个海洋上大规模的系统测量工作始于1905年,是由美国的卡纳奇研究所用专门装备的船只完成的,并编制了世界磁地图。
海洋磁力仪分类
海洋磁力仪分类
海洋磁力仪可以根据其用途和测量原理进行分类。
以下是一些常见的海洋磁力仪分类：
1. 海洋地磁观测仪：用于测量海洋中地球的磁场变化。
这种磁力仪通常安装在船只或浮标上，通过记录磁场强度和方向的变化，可以研究地球的磁场特性以及地磁活动。
2. 海底磁力仪：用于在海底获取地球磁场数据。
这种磁力仪通常被放置在潜艇或遥控无人潜水器中，通过测量海底磁场的变化，可以研究地球的地壳构造和板块运动等地质现象。
3. 陆地与海洋交界处磁力仪：用于在陆地与海洋交界处进行磁场测量。
这种磁力仪通常安装在岸边或近海浮标上，通过记录陆地与海洋交界处的磁场特征，可以研究地壳运动、地磁场变化以及地震活动等。
4. 海洋磁性探测仪：用于探测海底矿产资源中的磁性物质。
这种磁力仪通常通过测量海底磁场的变化，可以探测到磁性矿物的分布情况，对海域的地质勘探和矿产资源评价
具有重要意义。
这些分类只是基于一些常见的用途和原理进行的，并不是详尽无遗的分类。
在实际应用中，还可能存在其他类型的海洋磁力仪。
海洋磁力仪性能指标分析与测试
第36卷第6期2016年11月海洋测绘HYDROGRAPHIC SURVEYING AND CHARTINGVol. 36,No. 6Nov.,2016D01:10.3969/j.issn.1671-3044.2016.06.009海洋磁力仪性能指标分析与测试任来平\王耿峰、张哲、马越原2,葛忠孝1(1.海军海洋测绘研究所，天津300061; 2.解放军信息工程大学地理空间信息学院，河南郑州400052)摘要：海洋磁力仪性能测试和评价是海洋磁力测量前期技术准备的重要内容，也是当前海洋磁力测量规范要 求的薄弱环节。
研究了海洋磁力仪的性能指标的具体含义，提出了切合实际的海洋磁力仪性能指标测试内容、流 程、方法和要求，采用G-882G SX海洋磁力梯度仪实测数据，计算了海洋磁力仪动态噪声、内符合精度和外符合精 度等关键指标，为海洋磁力仪性能测试工作提供了技术指导，也为海洋磁力仪国产化中面临的性能指标论证和设 计提供了依据。
关键词：海洋磁力仪;性能指标;测试方法;G-882G SX;动态噪声；内符合精度;外符合精度中图分类号：P716+.82 文献标志码：B文章编号：1671-3044(2016)06-0038-051引言随着国家海洋开发战略的实施，海洋磁力仪的应用更加普遍。
按照工作原理，目前使用的海 洋磁力仪可划分为质子磁力仪和光栗磁力仪，均 属于电子仪器[1-2]。
不同类别的磁力仪均具有其优缺点，分别适用于不同的作业场合和作业条件，无法相互取代[3-4]。
国内常用的海洋磁力仪主要 有美国G eom etries公司G-882型光栗磁力仪[5]和 加拿大Marine M a g n e tic s公司的S e a S P Y型 O verhauser质子磁力仪[6]。
质子磁力仪的绝对准确度高、技术成熟、成本低，适用于采样率较低的 绝对测量。
光栗磁力仪采样率最高、噪声水平低，适用于采样率和灵敏度要求较高的相对测量，但 其存在盲区和能耗高等不足。
应用核磁共振技术采集海洋生物样品的信息
应用核磁共振技术采集海洋生物样品的信息随着科技的发展和进步，人们对海洋生物的研究也日益深入。
海洋生物的种类繁多，有的是重要的食品资源，有的可能具有药用价值，而对于一些深海生物来说，人们对它们的研究甚至可以帮助我们更好地了解地球的历史和演化。
因此，如何精准、高效地采集海洋生物样品的信息显得尤为重要。
本文将介绍一种先进的方法——核磁共振技术（NMR），并探讨它在海洋生物研究中的应用。
一、核磁共振技术简介核磁共振技术是一种利用原子核自身特有的性质进行研究的技术。
其核心原理是在一定的磁场中，物质的原子核会产生共振现象，其共振频率可以用来研究物质的性质和结构。
通俗来说，就是通过原子核在磁场中的行为来获得样品的信息。
核磁共振技术具有许多优点，比如高分辨率、对样品无损伤等，因此在许多领域都得到了广泛应用。
而在海洋生物研究中，利用核磁共振技术采集样品信息尤为重要，它不仅可以用于生物结构、代谢等方面的研究，还可以帮助人们更好地了解海洋生物的生态及其与环境的关系。
二、核磁共振技术在海洋生物研究中的应用1.代谢研究代谢是生命活动的基础，采集海洋生物样品进行代谢研究可以帮助我们更好地了解其生物学特性和适应环境的策略。
核磁共振技术可以帮助人们探究海洋生物样品中的代谢产物和代谢途径，帮助人们了解海洋生物的不同代谢途径及其反应机制。
2.生物结构研究海洋生物有着独特的生物结构，有的生物可能具有很强的生物活性，因此探究其生物结构是非常重要的。
核磁共振技术可以帮助人们通过分析海洋生物样品中的化合物来了解其结构。
比如，人们可以利用核磁共振技术探究海洋生物中的蛋白质、多糖类化合物等成分，帮助人们揭示生物大分子的构象和功能特性。
3.环境与生态研究海洋是一个复杂的生态系统，海洋中的生物种类繁多，而且它们受到海洋生态系统的影响。
核磁共振技术可以用来研究海洋生物中的微量元素（如铁、锌）以及其他受外界环境干扰的因素，帮助人们了解海洋生物与其他生态因素之间的关系。
海洋磁力探测技术的应用研究
海洋磁力探测技术的应用研究海底管线主要包括供水、供油、供气、排污等铁质、水泥质的管线和供电、通信等电缆和光缆，均存在明显的磁异常状况，可以用来快速准确探明海底管线的平面位置和走向，其优点是显而易见的，并且完全不受海底管线的埋深限制。
但是，由于磁法勘探的基础是海底管线与周围介质的磁性差异，这种差异容易受到管线埋深和周围介质的影响，另外，鉴于磁法勘探的深度确定是通过数学计算或正反演拟合而得，故其在纵向深度的探测精度需要其他更加直接的方法验证，比如人工探摸验证，或者采用其他的物探方法进行验证。
标签：海洋；磁力；探测技术1 工作原理1.1 海洋磁力测量技术光泵磁力仪建立在塞曼效应基础之上，下图所示为光泵磁力仪原理框图。
一个装有碱金属蒸气的容器（吸收室）是光泵磁力仪的核心部件。
光源产生的光线经过透镜、滤镜和偏振片后形成红外圆偏振光，偏振光随即通过吸收室，之后光束聚焦在一个红外光检测器上。
图1 光泵磁力仪原理框图红外圆偏振光进入吸收室后，光子将撞击到碱金属原子。
如果碱金属原子拥有相对于光子合适的自旋方向，光子将被捕获并使得碱金属原子从一个能级跃迁到另一个高能级，光子被捕获使得光束强度被削弱。
一旦大多数碱金属原子已经吸收过光子并处于不能再吸收其它光子的状态，则吸收室所吸收的光线将大幅度减少，并将有最多的光线击中光检测器。
这时如果有具特定频率的震荡电磁场进入吸收室内，原子将被重新激发至能够吸收光子的方向上，这时将有最少的光线击中光检测器。
这个特定频率被叫做拉莫尔频率（f），拉莫尔频率与环境磁场有着精确的比例关系，因而可以通过测量光检测器上光强度最弱时的震荡电磁场的频率来测量环境磁场T的大小。
即T=Kf （1）式中T为被测环境磁场，f为拉莫尔频率，K为比例因子。
K对于特定的碱金属来说为一常数，K因碱金属的不同而改变。
当外磁场T变化时，改变此震荡电磁场的频率，使其始终维持通过吸收室的光线最弱，即使震荡电磁场的频率自动阻踪外磁场的变化，从而实现对外磁场T的连续自动测量。
海洋磁力仪分类
海洋磁力仪分类
海洋磁力仪根据其使用方法和应用领域可以分为多种分类。
以下是一些常见的分类方式：
1. 应用领域分类：
- 海洋磁力勘探仪：用于海底地质勘探、海洋矿产资源调查等。
- 海底地磁观测仪：用于测量海底地磁场的变化，研究地球磁场的变化和地球物理现象。
- 海洋磁力测量设备：用于对船舶、潜艇等水下器材进行磁力场测量。
2. 使用方法分类：
- 主动式磁力仪：通过产生磁场并测量其它磁场的变化情况来判断磁场的变化。
- 被动式磁力仪：通过接收来自地球磁场等外部磁场的变化来测量磁场的变化。
3. 测量方式分类：
- 绝对磁力仪：通过绝对测量的方法来测定磁场的强度和方向。
- 相对磁力仪：通过相对测量的方法来测定磁场的变化。
4. 测量范围分类：
- 低场磁力仪：用于测量较弱的磁场，一般适用于地质勘探和地球物理研究。
- 高场磁力仪：用于测量较强的磁场，一般适用于磁性材料
的测试和磁场强度的测量。
需要注意的是，以上分类方式只是一种可能的分类方式，实际上海洋磁力仪的分类还可以根据其他因素进行进一步细分。
磁力检测的基本原理
磁力检测的基本原理嗨，朋友们！今天咱们来聊聊磁力检测这个超级有趣的话题。
你有没有想过，那些看不见摸不着的磁力，是怎么被检测出来的呢？这可真是个神奇的事儿呢！我先给你们讲个小故事吧。
我有个朋友叫小李，他在一家工厂工作。
有一次，他们生产的一批小零件老是出问题，大家都不知道为啥。
这些零件看起来好好的呀，表面也没啥缺陷。
这时候呢，就有人提到了磁力检测。
小李就很纳闷，磁力检测？这是啥玩意儿啊？能解决问题吗？就像你突然听到一个陌生的概念，肯定也会有这样的疑惑，对吧？其实啊，磁力检测的基本原理，简单来说，就像是在找隐藏的小怪兽。
磁力呢，它就像一种神秘的力量波，在空间里传播着。
有些物质对这个力量波特别敏感，就像小磁铁能吸引铁屑一样。
当我们把被检测的物体放到这个磁力的“探测场”里的时候，就会发生一些奇妙的事情。
咱们来想象一下，磁力就像一群小小的精灵，在物体里穿梭。
如果这个物体内部结构很均匀，没有什么缺陷，这些小精灵就会很顺畅地跑来跑去，就像在平坦的大路上散步。
可是，如果物体内部有裂缝或者空洞，那就像是大路上突然出现了大坑或者断桥。
这些小精灵就会受到影响，它们的行动路线就会改变。
这时候呢，我们就可以通过一些特殊的设备，像磁力检测仪，来捕捉到这些小精灵行动路线的变化，从而发现物体内部的问题。
我再举个例子吧。
比如说一个金属的管道，要是管道壁里面有个小沙眼，从外面看根本看不出来。
但是当我们用磁力检测的时候，就像是派出了一群磁力小精灵去探查。
小精灵们到了沙眼这个地方，就会乱了阵脚，因为那里的磁力分布和正常的金属不一样了。
这时候，检测仪就能发现这个异常，然后告诉我们，嘿，这里有问题啦！是不是很神奇呢？不过呢，要想更深入地了解磁力检测的原理，还得知道一些关于磁场的知识。
磁场就像是磁力小精灵的家，它们在这个家里有自己的规则。
有些材料本身就有自己的磁场，像磁铁，它们的磁场很强，能吸引其他的铁磁性物质。
而有些材料呢，在没有外界磁场影响的时候，是没有磁性的，但是一旦放到磁场里，就会被磁化。
海洋重磁勘探仪器简介
（ ）携带 使 用 方 便 ， ６ ｍ 电缆 时 仅 重 ４ ８ 带 ０ ４磅 （ 无需 绞 车 ， 单人 即可操作 ） ； （ ）Ｃ ９ Ｍ一２ １ 型 计数 器 支 持 多传 感 器 连 接 。 ０小
如将 两条 拖 鱼 组 合 ， 组 成 横 向 或 纵 向梯 度 系 统 。 可 可 以最大 限度 地增 加 对 小 目标 的探 测 能 力 ， 减 少 并
２１ 年 １ Ｏ１ Ｏ月
物 探 装 备
第２卷 １
第 ５ 期
海 洋 重 磁 勘 探 仪 器 简 介
叶宇星 冀 连 胜 刘 天 将
（ 方地球物理公司综合物化探处 ， 北涿州 ０２５） 东 河 ７ ７ ０
摘
要
叶 宇 星 ， 连 胜 ， 天 将 ．海 洋 重 磁 勘 探 仪 器 简 介 ． 探 装 备 ，０ １ ２ （ ） ３ ８ １ 冀 刘 物 ２ １ ， １ ５ ： ０ ￣３ ２
系统 ， 有两 个 串 口， 个 用 于 连 接 外 部 Ｇ Ｓ定 位 设 一 Ｐ
图 ３ Ｓ ａ Ｓ ｓⅡ软 件 主界 面 ｅ ｙ
—
其具 体 功能 如下 ： （ ）与 ＤＳ １ Ｐ平 台控 制 器进行 数据 通讯 ； （ ）以 ２ Ｈｚ的频率 采 集 来 自加 速 度计 的信 号 ２ ｋ
ｍ ａｒｎｅ ｇ ａ ｉｙ ａ ａ ｉ ｒ ｖ ｔ ｎｄ ｍ ｇｎｅ ｉ ｘ ｏｒ ｔｏ ｅ ｈｎ ｏ ｔｃ ｅ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｏｌｇｙ． Ｔ ｈｉ ｐ ｒ ｄｅ ｃ ｉ ｓ ｈ ａ ｄ ａ ｅ ａ ｄ ｓ ｆ ｗａ ｅ ｃ ｓ ｓａ ｓ ｐａ ｅ ｓ ｒｂｅ ｔ ｅ ｈ ｒ ｗ ｒ ｎ ｏ ｔ ｒ ｏｎ ｉｔ ｎｔａｓ
磁力探测在海洋工程中的应用研究
0引言海底的磁力信号具有特定的分布规律，人为制造的工程结构与海底天然形成的地质结构在磁信号上存在较为明显的差异，金属管道、海底电缆等工程设施的磁异常特征可用于判断其运行状态，为检修维护工作提供重要的参考依据。
油气管道埋深较大，常规的检测方法难以奏效，将磁力探测技术应用于海底油气管道的状态检修与评价，能够产生良好的实用价值，故对其开展研究。
1海洋管道工程磁力探测原理1.1探测原理及设备海洋工程磁力探测的主要仪器设备为磁力仪，油气管道多为金属材质，其上覆层为抛沙、碎石、块石，周围是广泛分布海洋地质层[1]。
不同类型的材料具有差异化的磁力特征，该项目输气管道为耐压钢管，磁化率明显大于上覆层的各类物质，同时也高于自然形成的海洋地质层。
磁力仪能够检测磁力变化，形成磁力曲线，根据磁力异常可判断海底输气管道的位置、埋深等数据[2]。
表1为典型磁力仪的性能参数。
1.2海底管道磁异常强度计算方法海底管道是一种重要的能源输送设施，其在海洋工程领域的应用十分广泛。
在海底管道项目设计及施工过程中，相关工作人员深入了解海底管道的磁异常特性，对于确保海底管道安全运行至关重要。
本次研究中，相关工作人员可以将海底管道等效为圆柱形磁体，借助该等效模型分析磁异常现象，并为进一步的研究提供理论基础。
在无外界磁场干扰的情况下，研究人员利用式（1）计算海底管道的磁异常强度。
该公式基于磁场理论以及磁异常原理推导而得。
通过这个公式，研究人员可以得到磁异常强度与管道参数、磁场强度、管道埋设深度等因素之间的关系，从而为实际工程应用提供参考依据。
而对于已有的海底管道设施，研究人员通过测量其磁异常强度，对管道实际工作状态进行实时监测，及时发现潜在的安全隐患（详见表2）。
通过对磁异常数据的分析，研究人员可以了解管道的磨损、腐蚀等情况，从而采取相应的维修措施，确保管道的安全运行，具体计算公式为：（1）式中：ΔT 为管道的磁异常强度；m s 为磁矩；将真空中的磁导率记为μ0；h 为磁力仪拖体和管道圆柱体轴心之间的垂直距离；在磁异常检测中，需要通过GPS 建立XOY 坐标系，管道的走向与X 轴平行，x 为测点在X 轴上的方向；i s 为有效的磁化倾角；I 0表示磁性体的倾斜角；A'为地磁场正北方向与X 轴正方向的夹角[3]。
磁探仪反潜原理
磁探仪反潜原理一、引言在当今海洋安全形势严峻的背景下，反潜作战成为各国海军的重要任务之一。
而磁探仪作为反潜作战中的重要装备，起到了至关重要的作用。
本文将从人类的视角出发，详细介绍磁探仪反潜原理，以期帮助读者更加深入了解这一技术的奥秘。
二、磁探仪的基本原理磁探仪是一种利用磁性物质的磁性特性来探测潜艇的装备。
其基本原理是通过感应潜艇产生的磁场来实现探测。
潜艇在航行过程中会产生一定的磁场，这是由于潜艇内部的电子设备和船体材料中的铁磁性物质所产生的。
磁探仪通过测量这一磁场的变化，从而判断潜艇的存在与否。
三、磁探仪的工作过程1. 磁场探测：磁探仪通过感应线圈接收潜艇产生的磁场信号。
感应线圈的设计使其能够最大程度地接收到潜艇磁场的变化，并将其转化为电信号。
2. 信号处理：磁探仪将感应到的电信号经过放大、滤波等处理，以提高信号的可靠性和准确性。
同时，为了排除其他磁场的干扰，磁探仪还会对信号进行进一步的处理和分析。
3. 数据解读：经过信号处理后得到的数据将被传输到控制中心进行解读。
控制中心根据接收到的数据，通过算法和模型来判断潜艇的位置、方向和速度等信息。
四、磁探仪的优势与局限1. 优势：（1）隐蔽性高：磁探仪是一种被动探测装备，不会主动暴露自身位置，降低了被敌方察觉的概率。
（2）适应性强：磁探仪可以在各种海况下进行工作，对海洋环境的影响较小。
（3）成本相对较低：与其他反潜装备相比，磁探仪的制造和维护成本相对较低。
2. 局限：（1）受环境影响：磁探仪在海洋环境中，受到地磁场和海水电导率等因素的影响，使得探测结果存在一定的误差。
（2）探测距离有限：磁探仪的探测距离受到多种因素的限制，如磁场强度、探测器灵敏度等。
五、结语磁探仪作为反潜作战中的重要装备，凭借其独特的工作原理和优势，在提升反潜作战能力方面发挥着重要的作用。
通过本文对磁探仪反潜原理的介绍，相信读者对磁探仪的工作过程和特点有了更加深入的了解。
磁探仪的不断创新和发展，将为海军反潜作战提供更加强大的支持。
海洋磁力场的形成与变化机制
海洋磁力场的形成与变化机制导语：地球上70%的表面被海洋覆盖，海洋是地球上最大的生态系统之一。
而海洋中的磁力场对于地球物理研究具有重要意义。
本文将探讨海洋磁力场的形成与变化机制。
第一部分：海洋的磁性地球的磁场是由地球核内液态外核的流动导致的。
这个流动产生了地球磁场的主要成分，也是大气层和海洋中磁场的主要来源。
然而，与陆地相比，海洋的磁性要复杂得多。
在海洋中，存在很多磁性物质，比如铁磁性的矿物、磁性菌等。
这些物质对海洋的磁力场产生了显著的影响。
第二部分：地壳磁性的贡献除了由海洋中的磁性物质对磁力场的贡献外，地壳中的磁性物质也是海洋磁力场的重要成分之一。
地壳中存在着大量的磁性矿物，比如磁铁矿和赤铁矿等。
这些矿物的磁性可以通过测量地球磁场的变化来研究。
研究表明，地壳中的磁性物质贡献了海洋磁力场的大部分变化。
第三部分：海洋洋底扩张的贡献海洋洋底扩张也对海洋磁力场的变化起到了重要的作用。
海洋洋底上存在着一系列的海山和海沟，这些地质构造的形成与海洋的洋底扩张有着密切的联系。
洋底扩张是海洋地壳从中脊向两侧扩展的过程，同时也是地壳形成和板块运动的结果。
这一过程是由地幔中的岩浆上涌造成的。
在岩浆上涌的过程中，流动的物质会对磁力场产生影响，并且使地壳中的磁性物质定向磁化。
这样，海洋洋底形成的新的磁性物质会加入到海洋磁力场中，影响磁力场的变化。
第四部分：海洋磁场的变化机制海洋磁力场的变化是由多个因素共同作用的结果。
除了地壳中的磁性物质和海洋洋底扩张对磁力场的影响外，其他因素也会对磁力场的变化产生影响。
比如，太阳风和地球磁层的相互作用会产生磁暴，使地球磁场发生短暂的剧烈变化。
此外，地球运动和地幔对流等因素也都会对磁力场的变化起到一定的作用。
结语：海洋磁力场的形成与变化机制是一个复杂而有趣的问题。
通过研究海洋磁力场的变化机制，我们可以更好地理解地球内部的运动和变化。
这对于理解地球的演化过程和预测地球的未来变化具有重要意义。
海洋磁力仪的应用
试析海洋磁力仪的应用姜进胜摘要:目前来说,磁力仪分为质子旋进式与光泵式两种基本类型,本文就围绕着质子旋进式与光泵式两种海洋磁力仪对其应用展开了探讨,并且对质子旋进式海洋磁力的一个发展分支——sea spy磁力仪的原理及应用进行了介绍,最后,对海洋磁力仪的其他应用做了简要概述。
关键词:质子旋进式光泵式 sea spy中图分类号:tp212．13 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0089-01人们在早期的生产实践活动中就已经对地磁场有了初步的认识,磁力线是从地球的北极出发一直延伸到地球的南极的,随着时间的推移,科技在不断进步,磁力仪的种类发展越来越来多。
众所周知,磁法勘测在海洋地理调查中起着至关重要的作用,所以海洋磁力仪的普及使用也在海洋调查中大面积开展起来。
1 海洋磁力仪的原理与应用在被大家熟知每一片地球区域,相关磁力场都是有规律的存在与分布着的。
某一区域的的磁力场如果受到外界铁质物体的入侵,则这个磁力场将会受到铁质物体在磁力场中产生的相对于本磁力场的外力作用,从而对该磁力场造成干扰。
这些外力干扰基本上都是存在于这个入侵的铁质物体的周围的。
磁力在磁场中的相关应用可以帮助工作人员测量出某个地球区域的磁场强度,如果磁场受到外来入侵,导致了场强变化,放置在其中的磁力仪也会相应地改变磁力数值,由于能够改变磁力场的物质都是铁磁物质构成的,所以磁力仪能够勘测出任何会使磁力场发生改变的物体,同样,磁力仪的使用能够满足人们的应用需要。
海洋磁力仪就是测量地球磁力场强度的一款精度很高的测量设备。
磁力仪的两种基本类型分为质子旋进式与光泵式两种,sea spy磁力仪是质子旋进式的一个发展分支,它也属于质子旋进式。
1.1 质子旋进式磁力仪标准质子旋进式磁力仪是将少量附有氢原子核的液体,比如说甲醇或者煤油之类的,装入其传感器中。
在这些液体中,除了氢原子核能够显示较为微弱的磁矩,其的自旋磁矩并没有被抵消,液体中的其他分子的自旋、电子轨道以及原子核自选的所有相关磁矩都被成对地进行了彼此抵消。
海洋电磁法原理
海洋电磁法原理摘要由于海水具有高导电性，对不同频率的波都有屏蔽作用，从而导致海底信号强度很小，为了弥补海洋天然源大地电磁法的弱点, Charles Cox1960年在国际上首次提出了海洋可控源电磁法简称（MCSEM）。
MCSEM在常规海洋大地电磁方法的基础上，增加了人工发射源，采用拖拽式海底发射，从而增强接收机场强度。
尽管最近几年，海洋可控源电法有关的研究和讨论文章数量在减少。
但海洋可控源勘探的成效已经受到业界的广泛关注, MCSEM可以说是海洋地球物理勘探中最重要的工具。
可控源电磁法对高电阻率的碳氢化合物特别敏感,这用于海洋油气勘探，能起到很好的效果；同时具有势场方法（如重力测量、磁测）更好的固有分辨率。
海洋可控源电磁法可以提高海上钻探成功率, 大大降低钻探风险，现已经扎根于海洋勘探事业，成为海上勘探非地震方法主要采集技术。
目前主要面对的挑战是海洋仪器设备，许多海洋设备尚处于起步阶段。
但随着科技的进步，仪器可靠性和仪系统噪声均有所改善。
目前研究方向包括通过应用时域方法在浅水区解决空气波问题，利用可控源电磁法进行油藏监测。
关键词： MCSEM 采集技术处理解释油藏监测第1章绪论1.1 引言地球表面71%都被海洋所覆盖着，从外空间可以看到一个蓝白相衬、缀以橙黄、晶莹的星体，这美丽的蔚蓝色就来自于海洋。
海洋总面积达3.6亿多平方公里，海洋资源丰富，海水中锰结核富集成矿，海底又蕴藏着丰富的石油、天然气以及各种各样的资源，至今很多海洋资源处于未被探明和开发的状态。
所以全球很多国家对海底地质研究和资源探测开发都具有很大的兴趣。
我国海洋面积广阔，其总面积占我国陆地总面积的三分之一，特别是南海地区，资源储量非常丰富。
伴随着人类社会的进步，人口的膨胀，人们对资源不断索取，乱踩乱挖，造成环境污染、生态破坏，资源严重浪费，资源日渐枯竭。
工业转向残余矿，深部矿的同时，着手进军海洋资源的开发和利用。
海洋资源对我国经济发展、国家综合实力的提升等具有重大而深远的意义。
每日科技名词海洋质子磁力仪
每日科技名词海洋质子磁力仪
海洋质子磁力仪
marine proton magnetometer
定义：在船舶上测量氢质子在地球磁场中的旋进频率来求出磁场绝对值的仪器。
学科：海洋科学技术_海洋技术_海洋观测技术
相关名词：地磁场光泵磁力仪自旋磁矩
【延伸阅读】
海洋质子磁力仪属于海洋磁力仪的一种。
海洋磁力仪是用于测量海洋地磁场总强度绝对值的仪器，常用于近海、远海、大洋的地磁场测量和水下磁性目标探测，按照测量原理可分为质子磁力仪和光泵磁力仪两类。
海洋质子磁力仪的磁场传感器内装有富质子（氢原子核）液体（例如煤油或甲醇），在外磁场为零时，液体内的质子自旋磁矩是任意取向的。
如果在液体周围施加强大的人造磁场，所有质子自旋轴都将转至人造磁场方向上定向排列。
如果人造磁场突然消失，这时质子将在原有的自旋惯性力和地磁场力的共同作用下，以相同相位绕地磁场方向进动，即质子旋进。
质子旋进频率和地磁场成正比，只要测量旋进频率，就可以得到地磁场的大小。
科学家在上述富质子液体中额外加入一种原子，这种原子带有一个游离电子，用射线可以容易地激发游离电子，激发态的电子会将能量转给附近的质子，产生质子旋进，这种改进的海洋质子磁力仪又称为Overhauser型海洋质子磁力仪。
海洋质子磁力仪广泛用于海底电（光）缆路由调查、海洋地磁场测量以及港口、航道、锚地等海域的海底障碍物和管道探测等。
（延伸阅读作者：自然资源部第一海洋研究所裴彦良博士）。
磁记录仪在海洋研究和海洋资源开发中的应用
磁记录仪在海洋研究和海洋资源开发中的应用磁记录仪是一种用于测量和记录地球磁场变化的仪器，它在海洋科学领域中起着重要的作用。
海洋研究和海洋资源开发都需要对海洋环境和地质结构进行深入了解，而磁记录仪能够提供关键的数据，帮助科学家们更好地理解和利用海洋资源。
磁记录仪的应用之一是海洋磁场测量。
地球磁场对于海洋科学研究至关重要，它能帮助科学家们研究地球内部结构和地壳运动。
磁记录仪可以在船只上或潜水器下潜时进行磁场测量，记录海洋中的磁场强度和方向变化。
通过对这些数据的分析，科学家们可以了解海底磁场的空间特征和时间变化，研究地球磁场变化对海洋环境和生物的影响。
另一个重要的应用是海洋地质研究。
海洋地质研究主要关注海底地壳和地震活动等地质特征。
磁记录仪可以通过测量磁场强度和方向的变化来揭示海底地壳的磁性特征。
地球内部的磁性物质在岩石形成过程中会保留地磁信息，而磁记录仪可以帮助科学家们获取这些信息，从而研究海底地壳演化的历史和地质构造的变化。
此外，磁记录仪还可以用来研究地震活动，通过监测地震引起的磁场变化，科学家们可以了解地震的发生和演化机制，为地震预测和防灾减灾提供重要依据。
除了在海洋研究中的应用，磁记录仪还可以在海洋资源勘探和开发中发挥作用。
海洋拥有丰富的资源，如石油、天然气和矿产等，而磁记录仪可以帮助科学家们寻找这些资源的存在和分布。
磁记录仪通过测量地下磁性异常，可以提供关于沉积岩层、地壳构造和矿体分布的信息。
这些信息对于海洋资源的合理开发和利用具有重要意义，可以减少勘探成本和风险，提高资源的开采效率。
此外，磁记录仪还可以用于海洋环境监测。
海洋是地球上最大的蓄冷体，对气候变化和全球气候系统有着重要影响。
而磁记录仪可以帮助科学家们监测海洋环境的变化。
通过测量磁场强度和方向的变化，可以了解海洋水体的流动状况和海洋环境的变化趋势。
这对于研究海洋循环和气候变化机制，预测和适应气候变化具有重要意义。
总结起来，磁记录仪在海洋研究和海洋资源开发中具有广泛的应用。
海洋电磁法原理
海洋电磁法原理摘要由于海水具有高导电性，对不同频率的波都有屏蔽作用，从而导致海底信号强度很小，为了弥补海洋天然源大地电磁法的弱点, Charles Cox1960年在国际上首次提出了海洋可控源电磁法简称（MCSEM）。
MCSEM在常规海洋大地电磁方法的基础上，增加了人工发射源，采用拖拽式海底发射，从而增强接收机场强度。
尽管最近几年，海洋可控源电法有关的研究和讨论文章数量在减少。
但海洋可控源勘探的成效已经受到业界的广泛关注, MCSEM可以说是海洋地球物理勘探中最重要的工具。
可控源电磁法对高电阻率的碳氢化合物特别敏感,这用于海洋油气勘探，能起到很好的效果；同时具有势场方法（如重力测量、磁测）更好的固有分辨率。
海洋可控源电磁法可以提高海上钻探成功率, 大大降低钻探风险，现已经扎根于海洋勘探事业，成为海上勘探非地震方法主要采集技术。
目前主要面对的挑战是海洋仪器设备，许多海洋设备尚处于起步阶段。
但随着科技的进步，仪器可靠性和仪系统噪声均有所改善。
目前研究方向包括通过应用时域方法在浅水区解决空气波问题，利用可控源电磁法进行油藏监测。
关键词： MCSEM 采集技术处理解释油藏监测第1章绪论1.1 引言地球表面71%都被海洋所覆盖着，从外空间可以看到一个蓝白相衬、缀以橙黄、晶莹的星体，这美丽的蔚蓝色就来自于海洋。
海洋总面积达3.6亿多平方公里，海洋资源丰富，海水中锰结核富集成矿，海底又蕴藏着丰富的石油、天然气以及各种各样的资源，至今很多海洋资源处于未被探明和开发的状态。
所以全球很多国家对海底地质研究和资源探测开发都具有很大的兴趣。
我国海洋面积广阔，其总面积占我国陆地总面积的三分之一，特别是南海地区，资源储量非常丰富。
伴随着人类社会的进步，人口的膨胀，人们对资源不断索取，乱踩乱挖，造成环境污染、生态破坏，资源严重浪费，资源日渐枯竭。
工业转向残余矿，深部矿的同时，着手进军海洋资源的开发和利用。
海洋资源对我国经济发展、国家综合实力的提升等具有重大而深远的意义。
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实验与技术EXPERIM EN T&TECHNOLO GY 海洋磁力仪的原理与技术指标对比分析裴彦良1,2,梁瑞才1,2,刘晨光1,2,韩国忠1,2,李正光1,2(1.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;2.海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室,山东青岛266061)摘要:针对现今世界市场上海洋磁力仪产品型号较多、技术指标复杂、应用范围不尽相同,产品的选用存在一定困难等问题,分别介绍了3种不同类型的磁力仪的工作原理,具体对比分析了各种磁力仪的技术指标,并简单介绍了磁力仪的应用及梯度仪组合方式。
结果表明标准质子旋进式海洋磁力仪灵敏度较低,存在进向误差,但无死区,价格最为低廉,适合于对灵敏度要求不高的工程和科研地球物理调查。
Overhauser海洋磁力仪的灵敏度高,无进向误差,无死区,价格便宜,适合于大多数工程和科研地球物理调查。
光泵式海洋磁力仪灵敏度和采样率最高,梯度容忍度最大,但存在死区和进向误差问题,适用于高精度的海洋磁力梯度调查和航空磁力调查。
分析结果显示:各种类型的磁力仪各有优势,具体选用应以具体情况而定。
关键词:海洋磁力仪;梯度仪;质子旋进;Overhauser海洋磁力仪;光泵;技术指标中图分类号:P318.63 文献标识码:A 文章编号:100023096(2005)1220004205 磁法勘察一直是地球物理调查的重要内容,特别是在海洋地球物理调查中,由于海上地震勘察耗资巨大,大面积地震调查比较困难,所以磁法勘察就更为重要。
世界各国对海洋调查越来越重视,磁法勘察仪器也得以快速发展。
磁力仪按工作原理可以分为质子旋进式、欧弗豪塞(Overhauser)式和光泵式等3种不同类型。
经过几十年的发展,海洋磁力仪在灵敏度、分辨率和精度等方面有了很大提高,并出现了多种类型的海洋磁力梯度仪。
现在生产磁力仪的厂家主要有中国船舶重工集团公司第七研究院第七一五研究所,美国GEOM ETRICS公司,加拿大Marine Magnetics公司,加拿大GEM System公司和法国G eomag SARL公司等,这些公司分别侧重于生产和研发其中一种或两种类型的磁力仪并各具特色。
作者简单介绍磁力仪的应用及梯度仪组合方式,介绍3种不同类型的磁力仪的工作原理,对比分析3种类型磁力仪的技术指标。
1 工作原理质子旋进式磁力仪和光泵式磁力仪是磁力仪的两种基本类型,它们的工作原理完全不同,而Over2 hauser磁力仪是对质子旋进式磁力仪的发展,并不是磁力仪一种独立的类型,下面分别介绍这3种磁力仪的工作原理。
1.1 质子旋进式磁力仪工作原理标准质子旋进式磁力仪原理框图如图1所示,其传感器内装有少量富质子(氢原子核)的液体(例如煤油或甲醇),在这些富含氢原子核的液体中,其它分子的电子轨道磁矩和自旋磁矩、原子核自旋磁矩都成对地彼此抵消,只有氢原子核的自旋磁矩没有抵消,并显示微弱的磁矩。
在外磁场为零时,氢原子磁矩是任意取向的。
如果在液体的周围加有强大的人造磁场(由线圈产生),此磁场引起液体内大多数质子自旋方向偏向一方,自旋轴都将转至人造磁场方向上定向排列。
如果人造磁场突然消失,这时氢原子将在原有的自旋惯性力和地磁场力的共同作用下,以相同相位绕地磁场方向进动,即质子旋进。
质子旋进初始阶段因相位相同,显示出宏观的磁性,它周期性地切割在容器外的线圈,产生电感应信号,其频率和质子旋进频率相同。
由于热搅动的作用,进动的一致性将下降,从而导致电感应信号随之急剧下降,所以要在信噪比收稿日期:2003212217;修回日期:2005203201基金项目:国际海底区域研究开发项目(D Y105203201205)作者简介:裴彦良(19772),男,河北廊坊人,助理研究员,硕士,主要从事海洋地球物理研究,电话:0532288967483,E2 mail:peiyanliang@较高的的时候,也就是衰变的前0.5s 测量质子旋进频率。
质子旋进频率和地磁场有如下关系:T =23.4874f式中f 是质子旋进频率,T 是地磁场,单位为n T 。
此式表明T 与f 成正比,只要测量旋进信号的频率,就可以得到地磁场的大小。
图1 质子旋进式磁力仪原理框图Fig.1 Block diagram of a proton precession magne 2tometer美国GEOM ETRICS 公司70年代生产的G -801磁力仪和最新生产的G -877磁力仪均属于质子旋进式海洋磁力仪。
1.2 Overhauser 磁力仪工作原理如前所述,Overhauser 磁力仪是在上述质子旋进式磁力仪基础上发展而来的一种磁力仪,尽管它仍基于质子自旋共振原理,但Overhauser 磁力仪在多方面与标准质子旋进式磁力仪相比有很大改进。
Overhauser 磁力仪和质子磁力仪之间的明显不同点是Overhauser 效应通过电子2质子偶合现象达到质子极化的目的。
一种经过特殊加工的含有一种自由放射性原子(带有一个游离电子的原子)的化学试剂被加入到富质子液体中。
当被暴露于特定跃迁能级相应的低频射频射线中时,游离电子很容易被有效地激发。
这时它并不辐射出射线以释放能量,而是将能量传送给附近的质子。
这就可以不用施加强大的人造磁场来极化质子。
这一点的重要性在于Overhauser 磁力仪最大输出信号取决于Overhauser化学试剂的设计,而不是取决于输入传感器的能量。
因此,只使用1～2W 的能量磁力仪传感器就可以产生清楚的强大的进动信号。
而标准质子磁力仪则即使耗费数百瓦的能量也不能产生相同能级的信号。
Overhauser 磁力仪的另外一个优点是传感器的极化可以和进动信号的测量同时进行。
这成倍提高了该磁力仪的可用信息量,比标准质子磁力仪的采样频率更高。
因为Overhauser 磁力仪和标准质子磁力仪同样是测量质子共振谱线,所以它们具有同样出色的精度和长期稳定性特征。
除此以外,Overhauser 磁力仪带宽更大,耗电更少,灵敏度比标准质子磁力仪高一个数量级。
加拿大Marine Magnetics 公司生产的SeaSP Y 磁力仪、加拿大GEM System 公司生产的GSM 219M 浅拖海洋磁力仪以及法国Geomag SARL 公司生产的SMM 2III 海洋磁力仪都属于这种Overhauser 磁力仪。
1.3 光泵磁力仪基本原理光泵磁力仪建立在塞曼效应基础之上,图2所示为光泵磁力仪原理框图。
一个装有碱金属蒸气的容器(吸收室)是光泵磁力仪的核心部件。
光源产生的光线经过透镜、滤镜和偏振片后形成红外圆偏振光,偏振光随即通过吸收室,之后光束聚焦在一个红外光检测器上。
图2 光泵磁力仪原理框图Fig.2 Block diagram of a optically pumped magnetometer红外圆偏振光进入吸收室后,光子将撞击到碱金属原子。
如果碱金属原子拥有相对于光子合适的自旋方向,光子将被捕获并使得碱金属原子从一个能级跃迁到另一个高能级,光子被捕获使得光束强度被削弱。
一旦大多数碱金属原子已经吸收过光子并处于不能再吸收其它光子的状态,则吸收室所吸收的光线将大幅度减少,并将有最多的光线击中光检测器。
这时如果有具特定频率的震荡电磁场进入吸收室内,原子将被重新激发至能够吸收光子的方向上,这时将有最少的光线击中光检测器。
这个特定频率被叫做拉莫尔频率(f ),拉莫尔频率与环境磁场有着精确的比例关系,因而可以通过测量光检测器上光强度最弱时的震荡电磁场的频率来测量环境磁场T 的大小。
即T =Kf式中T为被测环境磁场,f为拉莫尔频率,K为比例因子。
K对于特定的碱金属来说为一常数,K 因碱金属的不同而改变。
当外磁场T变化时,改变此震荡电磁场的频率,使其始终维持通过吸收室的光线最弱,即使震荡电磁场的频率自动阻踪外磁场的变化,从而实现对外磁场T的连续自动测量。
各种光泵磁力仪传感器吸收室内的碱金属可能不同,现在使用的有钾、钠、铯、铷等。
另外吸收室内也可以使用某些惰性气体例如氦。
中国船舶重工集团公司第七研究院第七一五所研制的G B25,G B26磁力仪和美国GEOM ETRICS公司生产的G2880,G2881磁力仪都是光泵式海洋磁力仪,前者是氦光泵磁力仪后者是铯光泵磁力仪。
根据有关文献报道,钾光泵磁力仪在灵敏度、绝对精度和采样速度等方面比铯光泵磁力仪有着更为出色的表现,但现在钾光泵磁力仪多用于陆地和航空磁法勘察,笔者尚未见到钾光泵海洋磁力仪。
2 海洋磁力仪的应用及梯度仪组合方式海洋磁力仪的应用范围很广,除了包括科研方面的常规地球物理调查外,在工程方面的应用也越来越广泛,在各种路由调查中一定要做的如海底油气管线、海底光缆及通讯电缆调查,在海洋石油工业中的钻探井场调查,事故处理方面海底沉船、失事飞机的寻测。
在环境保护方面,对河流、湖泊、港口的污染沉积物探测等等。
磁力仪在军事上的作用也越来越受到重视,如在反潜、搜寻海底军火等方面的应用。
另外,为了消除日变的影响、削弱涌浪噪音和提高磁性体探测效率,可以使用磁力梯度仪。
由于三维地磁场有3个梯度方向可以测量,即垂直方向、水平方向(垂直于航迹方向)和经度方向(沿航迹方向),这样一维梯度仪的组合方式也就有垂直组合、水平横向组合(图3a)、水平纵向组合(图3b)3种。
垂直组合梯度仪可以用于测定电缆管线等磁性体的埋深,水平横向组合的梯度仪在追踪电缆管线等磁性体时可以减少拖曳深度,水平纵向组合的梯度仪削弱地质体的影响而突出沉船、炸弹等块状磁性体,用在环境调查方面可以突出浅层沉积削弱深层地质体影响。
二维梯度仪(图3c)可以同时确定磁源的位置和埋深,而三维梯度仪(图3d)则可以在确定磁源三维空间位置的同时确定磁性体的大小。
图3 海洋梯度仪组合方式Fig.3 Combined modes of t he gradiometer(a)横向组合的一维梯度仪;(b)纵向组合的一维梯度仪;(c)二维梯度仪;(d)三维梯度仪(a)a transverse one dimensional gradiometer;(b)a longitudinal one dimensional gradiometer;(c)atwo dimensional gradiometer;(d)a t hree dimensionalgradiometer3 磁力仪性能指标及几种典型磁力仪性能指标的对比由于磁力仪的性能指标参数较多,为了便于理解,下面对其中主要几项进行介绍。
分辨率是指磁力仪在规定测量范围内可能检测出的磁场最小变化量的能力。
分辨率由测量结果有效位的位数反映,一般情况下其数值比灵敏度的数值高一个数量级。
灵敏度是指在相同磁场强度条件下重复读数的相对不确定性的统计值,是传感器基本噪音电平的直接函数。