磁法测量讲稿

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高精度磁法勘探讲义

高精度磁法勘探一、出队前的生产准备包括对生产设计和高精度磁测规范的学习；对磁法仪器和测量仪器的准备，保证各种仪器性能良好；生产用GPS、地形图、地质图、1/5万航磁图；还有对野外或室内生产材料的准备等，野外主要有红布（设立测量标志）、木桩（埋石）、记号笔、铅笔、圆珠笔、小刀、记录本等，室内主要有笔记本电脑、打印机、打印纸、大的方格厘米纸、三角板、铅笔、彩色铅笔等。

只有准备工作做充分了，才能保证野外顺利的开展工作。

二、仪器性能校验到野外后在工作现场进行，共校验两次，野外开工前和工作结束后各一次。

在校验之前要把仪器编上号（或使用仪器出厂时本身的编号，不要搞乱）。

1、磁力仪噪声水平的测定选择一处磁场平稳而又不受人文干扰影响的地区（驻地附近）进行。

各仪器间的距离要在20米以上，避免探头磁化时互相影响，然后使所有仪器同时作日变测量，观测时各仪器达到秒一级同步。

取100个左右的观测值按公式计算每台仪器的噪声均方根值S。

公式见规范。

2、仪器一致性校验观测点不少于50个，其中少数点要处于较强的异常场上（大于5倍的均方误差），全部仪器做往返观测。

有一台仪器作日变观测，对其他仪器的观测结果做日变改正。

一致性对比时各仪器探头高度要保持一致，避免垂直梯度变化的影响（如选在树林中进行）。

对比结果按规范中的公式计算总均方误差，要求误差不大于设计总均方误差值的2/3。

对于性能不好（达不到要求）的仪器不能投入野外生产使用。

磁测误差分配表三、基点的选择与联测1、基点的选择总基点位置首先在区域内已有航磁图上选址，最好在区域磁场零基值线附近。

并据交通地形等条件，选点在半径2m，高差0.5m范围内磁场变化不超过2nT，附近没有磁性干扰物，有利于长期保存的地方。

分基点亦即日变站选址要求位于平稳磁场内，靠近驻地（最好是独立的房屋内）使用方便，附近没有磁性干扰物。

仪器校正点：基本要求同分基点的要求。

对野外实地的选择结果要有记录。

日变站使用控制范围小于50km。

磁测量介绍

电子知识磁测量(1)磁测量是物质磁性及磁场的测量。

主要指在一定磁场下对磁化强度及各种环境条件下磁性材料的有关磁学量的测量。

物质磁性及磁场的测量。

主要指在一定磁场下对磁化强度及各种环境条件下磁性材料的有关磁学量的测量。

磁测量另一个主要内容是对空间磁场的测量。

它涉及空间磁场的大小、方向、梯度、其随时间的变化等。

磁场强度的测量由于磁场的数值范围很大，它从最小约10-9安/米到大于约108安/米。

磁场梯度从109安/米2到109安/米2,用单一方法测量这样大范围磁场显然是不行的。

目前测量磁场及磁场梯度方法原理上有：①已知产生磁场的电流与磁场的严格关系，通过测量电流确定磁场;②磁通法。

交流或直流，或交直流同时工作的方法，例如前述的感应法;③借助于一些物质的某种特性与磁的严格依赖性(规律性)测量这些特性的改变来确定磁场;④利用一些常规方法测出的“标准试样”去定标磁场梯度，特别在梯度值很大的场合。

微磁测量微磁测量是在地面特定的小区域或小地段所布置的高密度测网磁场精细测量,测量结果可用于研究磁性的微细结构。

此种测量可用于考古、管道挖掘等,在地质勘探中则可用于配合地质填图研究构造,确定岩石隐伏矿化的地表标志,研究接触带、热演化作用以及浮土磁不均匀性等地质问题。

磁法勘探测量磁法勘探测量是指磁法勘探涉及的各种测量工作。

主要包括建立磁法勘探的平面控制网和高程控制网；布设基线和测线网；进行测网联测、测点定位测量和勘探线剖面测量。

[IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。

IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。

磁性测量概论PPT讲稿

磁力效应磁致伸缩旋磁效应
扭矩效应
压磁效应线性效应
横向Joule效应 Guillemin效应 Brackett效应
圆周效应体效应
Joule效应 Barrett效应
Einstein－de Hass效应 Wiedemann效应扭矩减小效应
磁秤（常用的有7种）
劲度系数效应
转矩
交变梯度磁强计
磁声效应
空间变化振动样品、提拉样品、冲击法、SQUID磁强计电磁感应
时间变化动态磁性测量仪、永磁材料测试仪
光
SMOKE、磁圆（线）振二向色性
物理效应
电
交、直流电输运
力
磁转矩、磁秤、交变梯度磁强计
磁共振
稳恒磁场微波磁场
ESR、FMR、AFMR、NMR、Mössbauer谱回旋共振
磁性测量
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• 磁性测量: 传统仪器
一、直接测量原子的磁矩
真正测量单原子：磁圆（线）振二向色性中子散射？ Mössbauer谱？
原子核磁矩？
二、间接测量原子的磁矩
间接测量单原子：假设、计算
再谈
统计平均：总体平均
磁性测量
• 磁性测量原则
粒子光
盘点我们的本事人
磁
物质
电
力、声
热
8
各种谱
磁性测量
9
• 磁性测量原理
间接测量－直接测量
信号采集
信号采集方法
探测线圈
悬丝扭矩、杠杆失衡梯度线圈、压电晶体电压极化光偏振方向、检偏器电阻应变片应变、激光行程
（微波）能量吸收
仪器设备
振动样品磁强计提拉样品磁强计 SQUID磁强计

磁法测量讲稿课件

磁法测量讲稿课件
目录
• 磁法测量概述 • 磁法测量技术 • 磁法测量实践 • 磁法测量案例分析 • 磁法测量的挑战与展望
01
磁测量定义
磁法测量是一种利用地磁场和人工磁场的变化来进行地质勘探和测量的方法。
02 磁法测量原理
通过测量地磁场或人工磁场的磁场强度和方向，可以推断出地下或地面物体的性质、形态和分布规律。
1 2 3
高精度传感器
随着传感器技术的不断发展，未来将开发出更高精度、更灵敏的磁场传感器，提高磁法测量的分辨率和准确性。
智能化技术
人工智能和机器学习技术在磁法测量中的应用将进一步深化，通过数据处理和模式识别等技术提高测量效率和准确性。
多源融合技术
将磁法测量与其他地球物理方法进行融合，形成多源地球物理勘探技术，有助于提高勘探效率和精度。
详细描述
磁法测量通过测量地球磁场的变化，可以探测到地下矿体的磁性特征，进而确定矿体的位置和资源量。在案例一中，利用磁法测量技术对某地区的铁矿进行了探测，通过数据分析确定了矿体的位置和资源量，为后续的开采提供了重要依据。
案例二：考古遗址探测
总结词
利用磁法测量技术探测考古遗址，为文物保护提供科学依据。
研究。
军事侦察
磁法测量在军事上可用于探测地下掩埋的军事设施和武器装备
。
磁法测量的重要性
01 资源开发与环境保护
磁法测量在资源开发和环境保护领域具有重要意义，可以为矿产资源开发、土地利用和环境保护提供科学依据。
02 科学研究
磁法测量是地球物理学、地质学、考古学等领域的重要研究手段，有助于推动相关学科的发展。
介绍如何对测量数据进行处理和校正，以确保数据的准确性和可靠性。

磁法勘探(1-3)

高斯和奥斯特分别表示介质中的磁感应强度和磁化场强度的单位，同属于 CGS电磁单位制，二者有相同量纲，并且在真空、空气和水中的磁感应强度和磁化场强度的数值相等。
在表示空气或水中磁场的单位上，高斯和奥斯特可以通用。
地磁图及地磁要素分布的基本特征
地磁图为了研究地磁要素在地表的分布特征，在世界各地建立了许多固定的测点（地磁台）及野外观测点，在这些点上测定地磁要素的绝对值，将地磁绝对测量的成果绘制成地磁要素的等值线图，这种图称为地磁图。通常按要素分别绘制如下地磁图：
有关的磁学知识（复习）
（一）磁场（Magnetic Field）磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的特性，称为磁性磁性体：具有磁性的物体；磁极：磁体中两个磁性最强的部位，指北的一极称为指北极或正磁极，用N表示，指南的一极称为指南极或负磁极，用S表示; 磁荷：正磁荷—集中在磁体的N极（+）负磁荷—集中在磁体的S极（－）磁力：两个磁体的磁极之间的相互作用力；
4、重力、磁法勘探的异同点
磁法勘探和重力勘探在理论基础和工作方法上有许多相似之处，但是它们之间也存在—些基本的差别。 (1)就相对幅值而言，磁异常比重力异常大得多。我们知道，地壳厚度变化引起的重力异常最大，达－5600 g．u，若正常重力以9800000 g．u计算，则最大重力异常值也仅为正常重力值的千分之五。强磁性体产生的磁异常高达10-4T，若正常地磁场强度按0.5³10-4T计，则最大磁异常可以比正常地磁场强度大一倍； (2)从地面到地下数十公里深度内所有物质的密度变化都会引起重力的变化，说明重力异常反映的地质因素较多。但磁异常反映的地质因素却比较单一，只有各类磁铁矿床及富含铁磁性矿物的其它矿床和地质构造才能造成地磁场的明显变化； (3)密度体只有一个质量中心，而磁性体则有两个磁性中心(磁极)，且它们的相对位置因地而异。当地质体置于不同的纬度区时，重力异常特征不变，而磁异常特征则要改变，因此磁异常总是要比重力异常复杂一些。

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19
磁异常解释
一、定性解释：

既要用未经过处理的基础图件，也要用经过处理后的图件，达到全面分
析所有信息的目的。定性解释一般从磁场的分区入手，按照磁场特征进行岩
性分区和构造分区研究。

(一)岩性分区研究，根据工作区主要岩性磁性测定统计结果与实测磁异
常的分析进行，进行磁场强度划分研究，尤其是划分火山岩分布区。
阶段合理安排。并且，明确每一阶段必须完成的工作任务、提交的资料、
达到的目的，对下一阶段工作的安排。

四、工作部署说明各阶段的工作安排，包括应完成的工作量、整理
出的野外原始资料、工作成果及相应的图件等。

五、测网选择及点位控制根据工作区地理、交通、气候情况分片区
选择规则测网、半自由测网、自由测网三种形式，使用手持GPS定位。工6Biblioteka PMG质子磁力仪（捷克产）
测量范围： 20,000100,000nT
·分辨率：0.1nT ·梯度范围：
5,000nT/m
·可进行梯度测量（水平或垂直） ·高分辨率，分辨率为0.1nT ·内存大，可存1万个测点 ·可用于野外作业，也可用做基站测量
7
POS系列质子进动磁力仪（俄罗斯产）
该仪器是一种带微机处理的高分辨率质子磁力仪。以0.1nT的分辨率进行总场和垂直梯度测量。仪器由主机，探头及电池盒组成
4
G856F质子磁力仪（美国产）
1.分辨率：0.1nT
2.调谐范围：20000nT- 100000nT 3.采样率：4s-999s 4.梯度容限：5000nT/M 5.精度：0.5nT 6.电源：内置12V 4.4AH充电锂电池 7.显示器：双排显示（LED） 8.操作台：18X27X9cm；1.8kg 9.传感器：9X13cm；1.6kg 10.工作温度：-20度~50度 11.数据输出：USB接口输出数据 12.WINDOWS环境下的数据输出与日变自动改正系统 13.基站测量可存12000组数据，野外手动测量可存5700组数据

磁法测量讲稿课件

磁力仪的操作与维护
安装与调试
确保磁力仪安装在平稳、无振动、无磁场干扰的环境中，并
进行必要的校准和调试。
操作步骤
按照仪器说明书进行操作，确保正确设置参数和操作流程。
数据采集
按照实验设计进行数据采集，注意避免干扰和误差。
日常维护
定期进行仪器检查和维护，保持仪器性能和精度。
磁力仪的误差来源与校正
文明。
某城市地下管线探测的磁法测量案例
总结词
该案例展示了磁法测量在城市地下管线探测中的实用性，通过磁法测量可以快速准确地确定地下管线的位置和走向。
详细描述
在某城市的地下管线探测中，磁法测量技术被用于探测城市管网的分布和走向。由于管线通常具有一定的磁性特征，通过磁法测量可以快速准确地确定管线的位置和埋深。这为城市规划和建设提供了重要的数据支持，有助于保障城市基础设施的安全和稳定。
在地质领域，磁法测量被广泛应用于探测矿产资源、研究地球磁场变化等。在环境领域，磁法测量可用于监测环境污染、评估生态系统的健康状况等。此外，考古领域的遗址探测和文物保护等方面也广泛应用了磁法测量技术。
加强磁法测量的理论研究
总结词
理论体系的完善是推动磁法测量发展的重要基础，需要加强基础理论的研究和探索。
磁法测量通过测量地磁场强度的变化，推断地下地质构造和矿产分布。在地质勘查中，磁法测量具有成本低、效率高、探测深度大等优点，是常用的地球物理勘探方法之一。
考古探测中的磁法测量
总结词
磁法测量在考古探测中用于定位古代遗址、墓葬等文化遗存，以及确定文物分布和埋藏深度。
详细描述
由于古代遗址和墓葬等文化遗存常与地下磁性物质有关，磁法测量可以通过测量地磁场强度的变化，推断文化遗存的分布范围和埋藏深度，为考古发掘提供重要依据。

物理磁法勘探及应用实例PPT课件

B的SI单位是Tesla(特斯拉T): 1T=1N/(Cm/s) ,常用实用单位纳特:1nT=10-9T CGS单位制中用高斯: 1Gauss=10-4Te第s6la页, 常/共用4伽8页玛(gamma) r: 1r=10-5Oersted, 即
磁学单位之间关系 :
*****注意: 本课程中除研究岩石磁化时用到磁场强度H以外, 其它处提及的地磁场、磁场、磁异常等均指的是磁感应强度B。
抗磁质、顺磁质和铁磁质的磁化曲线图
(a) 抗磁质和顺磁质的磁化（1第-顺9磁页质/共；24-抗8页磁质）；
(b)铁磁质的磁滞回线
(2)物质的磁性和温度的关系
抗磁性物质的磁化率不随温度变化，顺磁性物质的磁化率与热力学温度成反比。
铁磁介质的磁化强度还与温度的变化有关，图 2.1.5为磁铁矿磁化强度随温度变化的曲线。在恒定磁场作用下，随温度的升高，磁化强度逐渐增大，当接近某一温度时，J达到极大值，然后J迅速下降，在该温度处趋于零，且铁磁质变为顺磁介质，这个温度称为居里点(Curie point) (铁的居里点为 770℃，岩石的居里点大多在600 ℃左右)；
为了形象地描述磁场，可以用一系列的连续曲线来反映磁场中各点的磁场强度，这些曲线称为磁力线。磁力线是封闭曲线，在磁体周围，它们总是由正磁极出发回到负磁极。磁力线上任一点的切线方向就是该点的磁场强度方向。
图2.1.2示意地给出了一个条形磁铁周围的磁力线。图中P点的磁场强度可由N极和S极在该点的磁场强度来合成，即T＝ TN+TS。磁力线的疏密程度表示该点磁场强度的大小，曲线越密集，磁场强度越大。
按观测空间的差异，磁法勘探可分为地面磁测、航空磁测、海洋磁测和井中磁测四类。地面磁测是最早使用的工作方法。而今它是以航空磁测资料为基础所作的更详细的磁测工作，用以判断引起磁异常的地质原因及磁性体的赋存形态，并据此布置验证工程。地面磁测在我国是最常用的磁测方式，在地质调查的各个阶段都得到广泛的应用。海洋磁测是在质子旋进式磁力仪出现以后才发展起来的。它是海洋综合性地质调查的一个组成部分。六十年代以来，海洋磁测与航空磁测相配合，在大洋中脊地区获得了大面积的条带状磁异常，这一发现为海底扩张和板块构造学说提供了充足的依据。此外，在寻找海滨砂矿，以及为海底工程(如寻找沉船、铺设管道、电缆等)服务方面，海洋磁测也发挥了巨大的作用。井中磁测是地面磁测向地下的延伸，主要用于划分磁性岩层、寻找井旁或井底盲矿等。对地面磁测起着印证和补充的作用，它已成为铁矿床勘探中不可缺少的一种手段。

《磁性测量》第一讲基础解析

故事：计量单位
• 权势人物
古典阶段：身体
英寸 inch （in＝2.54 cm）（荷兰语中inch 为大拇指） 10世纪：英王埃德长度。
英尺 foot（ft＝12 inch＝0.3048 m） 9世纪：英国查理曼大帝的脚板的长度。 16世纪：德国：16个人的左脚板的平均长度。
中国科学院物理研究所通用实验技术公共课程
《磁性测量》
第一讲：磁性测量的基础
赵同云磁学国家重点实验室
2020年11月24日
声明
本讲稿中引用的图、表、数据全部取自公开发表的书籍、文献、论文，而且仅为教学使用，任何人不得将其用于商业目的。
目录
• 磁性物理 ✓ 电磁学单位制 ✓ 磁路（退磁效应及其影响） ✓ 镜像效应及其影响 ✓ 误差分析与测量不确定度的评定 ➢ 样品的磁中性化和安装 • 标准的使用
码 yard（yd＝3 ft＝91.44 cm） 12世纪：英国亨利一世的鼻尖到前伸手臂时中指尖的距离。
丈＝古代成年男子的身高，大丈夫。尺＝ ……
故事：计量单位
• 量子（自然）基准（标准）：现代阶段：量子
迄今为止，国际上已正式确立的量子基准有：
时间单位－秒基准：微波段铯原子钟：Cs－133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。光频原子喷泉：激光冷却与原子囚禁
SI单位制
电磁学单位制的历史
• MKSA单位制的采用
1950 年 7 月 IEC大会采用 Heaviside 的有理化单位制，引入 Ampere作为第四个基本单位（电流），即MKSA单位制。
• SI单位制（新的国际单位制）的建立
1954年第十届国际计量大会 (CGPM)采用有理化单位制；1960 年 10 月的第十一届 CGPM ，引入 Kelvin （热力学温度）和 candela（发光强度）；1971年引入Mole（物质的量），至此新的国际单位制全部建立起来，为了与1893年的第一个国际单位制相区别，用SI来表示现在的国际单位制。

高精度磁法演讲

7
。论结作段手法方合综用利分充即�证佐的果成法方矿找他其有好最�化量能可尽�征特状产、态形、模规深埋如�断推的物标目对。据依有�理合要用利据数�算计拟模演反、正。图附做才的好果效。确明要定一性的目的用应法方但� �等波滤频高、数导次一平水 �拓延的度高同不如�理处据数的要必做要常异的景远矿找有对。示图的要必作或明说表列 �释解性定出作个逐 �息信的得取段手矿找他其及料资数参性磁石�矿�岩、景背质地据根要常异的要主对释解断推、七。作工究研合综和查检常异外野导指以�图面平线值等 T△和图面平面剖 T△制绘时随应外野在。图出印打�盘光入输�件文辑编并。行执求要 39-1700T/ZD、39-9600T/ZD 按制绘体具件图要主。表图计统性磁石岩、表图布分差误及线曲比对查检量质、图线曲始原的能性器仪示表、图线曲变日件图助辅他其及图线曲始原、2 。图果成断推、图面剖合综常异型典、图面平线值等场磁、图面平面剖场磁 �件图果成要主的交提应、1 制编件图、六。 �录记以予式形的格表以� 收验日行进日逐果结测观器仪各对、7 。图上日逐要�查检量质括包�度进作工外野的日每对、6 。数有中心到做�度精检质计统时随、5 。除删中件文效有从并�废
3
。则原为果结测观响影不以 �离距定一点测开离应备设的性磁和件物性磁的带携须必。品物性磁等扣鞋、扣带皮�刀小带能不即”磁去“须必员人测观时测观。因原明查并�废作作工天当的器仪该�时差误方均测观倍 2 过超值差的后正改变日经数读次两基晚、早的上 �点正校� 点基在当。 �点正校� 点基于终 � �点正校� 点基于始须必 �测观的元单测观合闭个每�可即测观次单作点测�数读次两为般一点基求要的测观点测、基测磁、2 。正校上点标坐或点角三知已在应前用使入投在 SPG 。机算计入输程高、标坐录记将天每。程高、标坐位点后离偏录记实如要 �m05 于小应差偏大最�m52 许允差偏位点况情殊特遇。 �号线点及桩本� 志标做地实并 �记实程高但 �计点正论理按可即内 m51 在差偏 �标坐面平读直�m5 于大不应差误点测论理与点定 SPG 点测个单� �z、y 、x�标坐维三点测量测�位定 SPG�型航导�用选设布网测外野设布网测、 1 法方作工外野、四。 �差平要需果结测联法此�法环循小程三或法测观返往器仪台多如 �法方的用使测磁度精低、中往以用采是法方测联种一另。 �作工定测值 0T 站基� 范规见法方。上器仪的点基总到一统 � 掉去差误该把要果结测联�差误统系在存能可间器仪仪力磁泵光 59-CH 测联点基、 2

勘查地球物理课讲稿-磁法

磁法部分§2.1 岩（矿）石的磁性位于地壳中的岩矿体，在形成时，由于受地球磁场的磁化而表现出不同的磁性，由于这种磁性差异在地表反映出一定的磁异常，通过对岩石磁性的研究，可以掌握岩石磁化的原理，了解岩（矿）石的磁性特征及影响因素，从而解决对应的地质问题。

一、物质的磁性由现代电磁学理论可知，任何物质的磁性都是带电粒子运动的结果。

由于物质的原子结构不同，所呈现的宏观磁性也不同。

根据物性的不同，世间所有的物质可按其磁化率的不同，划分为三大类，即：抗磁性、顺磁性和铁磁性，这三类物质的磁性随温度变化与受外磁场磁化作用等方面都有明显不同。

1、抗磁性物质抗磁性物质的磁化率κ与温度无关。

在外磁场H 的作用下，这类物质的磁化率表现为负值，且数量很小。

这是因为抗磁性物质没有固定的原子磁矩，在受到外磁场作用后，原子磁矩将沿外磁场方向旋进，进而产生附加磁矩，方向与外磁场相反，形成抗磁性，其磁化率κ'可用下式计算：∑=-='z i i e r m Ne 12206μκ式中0μ为真空中磁导率；N 为单位体积内的原子数：e 为元电荷；e m 为电子静质量；Z 为每个原子的电子数；r 2i 为电子轨道半径平方的平均值。

抗磁性磁化率是无量纲的负值。

磁化率多为-10-5SI(κ)。

2、顺磁性物质原子的电子壳层中，含有非成对的电子，其自旋磁矩未被抵消，此时原子具有固定磁矩，在外部均匀磁场强度H 的作用下，将使原子磁矩沿H 方向整齐排列，这种特性叫顺磁性。

在不存在外磁场时，整个磁介质的各个原子磁矩的取向是杂乱无章的，宏观上不显磁性。

在外磁场的作用下，原子磁矩在外磁场方向的作用下定向排列，物体发生磁化，即产生顺磁效应。

顺磁性物质的磁化率κ''可用下式表示TC KT N a==''320μμκ 式中N 为单位体积内含有非成对电子的原子数，μa 为每个顺磁物质的原子磁矩，K 为玻尔兹曼常数，T 为热力学温度，C 为居里常数。

磁法工作方法

第一节磁法工作方法及质量评价磁法测量工作按《地面高精度磁测技术规程》（DZ/T0071-93）规定执行。

(一) 工作部署及测网敷设工作比例尺为1﹕10000、网度为100×10m ，测线方位角为90O ，线号由北向南增大，起始线为100号线，增量为2，最终线为118号线；点号由西向东增大，起始点为100号点，点增量为2，最大点为300号点。

测区共布设测线10条，测网呈规则状，剖面长度10km ，总物理点数1010个。

(二) 测量前仪器性能校验 1、仪器噪声测定⑴ 在工作现场选择磁场平稳而又受人为干扰场影响较小的地区，对本次工作使用的5台磁力仪进行噪声水平测定。

⑵ 在仪器噪声水平测定时，探头之间保持20米以上的距离，以防止探头磁化时相互影响。

⑶ 各仪器达到秒级同步，同时采用循环方式进行测量，读数时间间隔10秒，读数个数100个。

⑷ 每台磁力仪的噪声水平用下式来衡量：()11niii S n x x =-∆=-∑∆式中：i x ∆→第i 时的观测值x i 与起始观测值x 0的差值i x ∆→所有仪器同一时间观测差值x i∆的平均值n →总观测次数，1,2,3,...,i n =。

2、仪器设备的性能测定⑴ 在正式工作之前，在工作现场选择一个包含少数异常点的地段，对参与工作的5台质子磁力仪性能进行测定。

⑵ 在测定地段，布设了52个测点，并在附近设立一个日变站进行日变观测，日变观测的采样时间间隔为10秒。

⑶ 所有仪器在选定的测点上作往返观测，对观测结果经日变改正后，计算总均方误差，要求其不大于设计均方误差的2/3。

总均方误差公式为：nm n1i 2iv-±=∑=ε式中：i v →某次观测值与各次观测值平均数之差；n →检查点数，1,2,3,...,i n =；m →总观测次数，等于各检查点上全部观测次数之和。

统计结果多台仪器均方误差为2.57nT,符合规范和设计要求。

仪器性能测定情况见下表（表1）仪器性能一览表表1仪器型式仪器编号2012年12月02日测定 2013年01月04日测定噪声本身精度(nT) 一致性(nT) 噪声(nT)本身精度(nT) 一致性(nT)备注 (nT) GSM-19T604# 0.088 0.73 0.80.17 0.43 0.76836# 0.054 0.6 0.064 0.75 837# 0.072 0.470.082 0.76845# 0.186 0.215 作日变 906#0.0730.450.060.29根据两次仪器测定结果情况，分别对各仪器本身测量精度成了对比曲线图，见图1。

第二章(3)磁法勘探(磁性体的磁场)

(x)
0M s sin 4
sin
ln
(x (x
b)2 b)2
h2 h2
故 Za f (x) (x)
※当 γ = 0° 时， φ(x)=0，只有对称分量 f(x) ，所以Za曲线为纵轴对称曲线（见图a）；
※当 90°< γ >0° 时， Za = f(x) +φ(x) ， Za曲线不对称，在Ms穿出板的一侧出现负值，极大值向Ms穿出板的另一侧移动而偏离原点（见图b）；
O
X
O
X
Y
Z
由图可见：
o
x
Mx = McosIcosA
My
N
My = McosIsinA
Mz = MsinI
y
Ms =
M
2 x
+
M
2 z
= M cos2 Icos2 A + sin2 I
A
i I Mx
M
tgi = Mz = tgI / cos A Mx
Mz
Ms
A为测线方位角
z
I为磁倾角
两个重要概念：
第二章磁法勘探
第三节磁性体的磁场
为了便于分析，作出如下假设：
● 观测面是水平的； ● 磁性体为单个的规则形体； ● 磁体被均匀磁化； ● 剩余磁化强度与感应磁化强度方向一致； ● 不考虑退磁的影响； ● 围岩无磁性。
△ 坐标系
原点：磁性体的中心或顶部中心在地面的投影点
Y轴：平行磁性体走向； X轴：垂直磁性体走向； Z轴：垂直向下；观测平面：XOY面
（2）磁场特征 ● Za剖面曲线为两侧有负值的不对称曲线，板倾斜方向一侧负值明显，极大值偏离原点向板倾斜的反方向位移。在剖面上，它与双极曲线的形态类似。 ● Za异常的平面等值线为正、负伴生的狭长异常。

磁法勘探地球物理教程

言
磁法勘探是通过观测和分析岩石、矿石（或其他勘探对象）磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源的分布规律的一种地球物理勘探方法。
3
第一节
一、磁场
磁学的基础知识
大家知道，磁铁具有磁性，事实上，自然界的磁铁矿以及许多岩、矿石也具有磁性
。具有磁性的物体称为磁性体。磁体中两个磁性最强的部位，称为磁极。以符号N表示正磁极或称指北极；另一个磁极称为负磁极或指南极，以符号S表示。磁极不仅有明显的吸铁作用，而且不同极性的磁铁之间还存在着相互作用，即同性磁极互相排斥，异性磁
(1 ) R ，μ称绝对导磁率，μR 称为相对导磁率。式中 (1 )0 ，
10
11
三、磁偶极子场
数学上可以把一个磁偶极子看成是由强度为+Qm及－Qm的两个磁极组成，它的实体和磁极间距都无限小，但是磁矩m有限。磁偶极子产生的场即磁偶极子场。磁偶极子可代表一个理想的单元磁铁。磁偶极子的概念是了解从小磁粒到整个地球物质磁性状态的基础。下面推导一下磁偶极子在距中心r远的P点所产生的磁场表达式，见图2-3 。这个简单的计算有助于定量地理解磁性物体产生的磁效应。
H
F0 1 Qm 40 r 2 Qm
（2.2）
H的方向就是正的点磁极在场中受力的方向。磁场强度H的SI单位为安培/米（A/m）
。为了形象地描述磁场的分布，可以用一系列的连续曲线来反映磁场中各点的磁场强度
，这些曲线称为磁力线。磁力线是封闭曲线，在磁体周围，它
们总是由正磁极出发回到负磁极。磁力线上任一点的切线方向就是该点的磁场强度方向，图2-2示意地绘出了一个条形磁铁周围的磁力线。图中P 点的磁场强度可由N 极和S 极在该点磁场强度来合成，即 H HS H N 。磁力线的疏密程度表示该点磁场强度的大小，曲线越密集，磁场强度越大。

高精度磁法勘探讲义

只有准备工作做充分了，才能保证野外顺利的开展工作。

二、仪器性能校验到野外后在工作现场进行，共校验两次，野外开工前和工作结束后各一次。

在校验之前要把仪器编上号（或使用仪器出厂时本身的编号，不要搞乱）。

1、磁力仪噪声水平的测定选择一处磁场平稳而又不受人文干扰影响的地区（驻地附近）进行。

各仪器间的距离要在20米以上，避免探头磁化时互相影响，然后使所有仪器同时作日变测量，观测时各仪器达到秒一级同步。

取100个左右的观测值按公式计算每台仪器的噪声均方根值S。

公式见规范。

2、仪器一致性校验观测点不少于50个，其中少数点要处于较强的异常场上（大于5倍的均方误差），全部仪器做往返观测。

有一台仪器作日变观测，对其他仪器的观测结果做日变改正。

一致性对比时各仪器探头高度要保持一致，避免垂直梯度变化的影响（如选在树林中进行）。

对比结果按规范中的公式计算总均方误差，要求误差不大于设计总均方误差值的2/3。

对于性能不好（达不到要求）的仪器不能投入野外生产使用。

磁测误差分配表三、基点的选择与联测1、基点的选择总基点位置首先在区域内已有航磁图上选址，最好在区域磁场零基值线附近。

并据交通地形等条件，选点在半径2m,高差0.5m范围内磁场变化不超过2nT,附近没有磁性干扰物，有利于长期保存的地方。

分基点亦即日变站选址要求位于平稳磁场内，靠近驻地（最好是独立的房屋内）使用方便，附近没有磁性干扰物。

仪器校正点：基本要求同分基点的要求。

对野外实地的选择结果要有记录。

日变站使用控制范围小于50km。

磁粉检测1-4章讲稿..

磁粉检测基本原理讲义第一章绪（xu、）论1．1磁粉检测的发展简史和现状1．1．1磁粉检测的发展简史1）春秋战国时期：中国人发现了磁石吸铁现象,并以此为基础发明了指南针；2）十七世纪法国物理学家对磁力作了定量研究；3）十九世纪初期丹麦科学家奥斯特发现了电流周围也存在着磁场，同时法国科学家毕奥和沙伐尔及安培，对电流周围磁场的分布进行了系统的研究，得出了一般规律；后来英国的法拉第首创了磁力线的概念。

4）磁粉探伤的设想：早在1918年，美国人霍克发现由磁性夹具从钢制工件上磨削下来的铁末会聚集在工件表面有裂纹的区域，因此提出利用磁性检验工件表面裂纹的设想。

1928年-1930年福雷斯特成功研制出了周向磁化法，并将干磁粉用于焊缝及各种工件的探伤。

1934年首次用来演示磁粉检测技术的一台实验性固定式磁粉探伤装置问世。

1935年油磁悬液在美国开始使用。

1936年法国人申请了在水磁悬液中添加润湿剂和防锈剂的专利。

1938年《无损检测论文集》在德国出版，有了磁粉检测理论（原理和装置）。

1940年《磁通检验的原理》教科书在美国出版。

1941年荧光磁粉投入使用。

1949年以前，我国仅有几台美国进口的蓄电池式直流探伤机，用于航空工件的维修检查。

苏联学者瑞加德罗对磁粉的研究和发展作出了卓越的贡献，在大量实验数据的基础上制定了在世界上有广泛影响的磁化规范，在50年代初期首创了鉴定磁粉质量的磁性称量法和酒精沉淀法。

5）国外磁化技术的发展：磁化技术改造的目的就是简化探伤工序、提高检测速度、提高探伤灵敏度。

30-50年代有了从两个垂直方向分别磁化的方法（原理：电流转换开关，实现单方向磁化）；60年代初期有了复合磁化、摆动磁场（交流+直流）；60-70年代进化了复合磁化，又有了旋转磁场（交流+交流）；80年代有了多向复合磁化，即两组或两组以上（其中一组必须是交流）存在相位差的电流在工件上构成多组电流（或磁通）回路；90年代的复合磁化为：工件不接触电磁极且不直接通过线圈的复合磁化法（原理：利用线圈有效磁化区在空间强度分布叠加）。