磁通门磁力仪探头定向角度与准确度标定分析

震磁 异 常 为几 ｎ Ｔ最 多 十几 ｎ Ｔ。监 测 地 震 需 要高 质 量 地 磁 观 测 资 料 ，提 高 观测 资 料 质 量 显得 尤 为 重要 （ 周锦 屏 等 ，１ ９ ９ ９ ） 。 地 磁 场 为 在 空 间 上 有 方 向 、 有 大 小 的 矢 量 场 ，且 在 不 断 变 化 中 。 地 磁 场 有 Ｆ、日、 ｚ、 、ｙ 、Ｄ、 七 要 素 。地 磁 场 可 以 用 磁 倾 角 、磁 偏 角 Ｄ 和 总 强 度 Ｆ表 示 ，可 以 用 北 向分 量 、 东 向 分 量 ｙ和 垂 直 分 量 Ｚ表 示 ，也 可 以用 水 平 强 度 Ｈ、磁 偏 角 Ｄ 和 垂 直 强 度 ｚ表 示 。 目前 能 直 接 测 量 的地 磁 要 素 有 、Ｄ、 、ｚ、Ｆ （ 徐 文耀 ，１ ９ ９ ３ ； 徐 文
１ ） 中 国乌 鲁 木 齐 ８ ３ ０ ０ １ １ 新 疆 维 吾 尔 自治 区地 震 局 ２ ） 中国北 京 ｌ ０ ０ ０ ８ １中 国地 震 局地 球 物 理 研 究 所 ３ ） 中 国北 京 １ ０ ０ １ ９ ０中国 科学 院空 间天 气 学 国 家重 点 实 验 室
摘 要 乌鲁 木 齐 地 震 台迁 往 呼 图壁 ，采 用 传 统 方 法 对 地 磁 仪 进 行 安 装 调 试 ，对探 头 不 同 定 向 角度 下 日变 化 进 行 准 确 度 标 定 ，每 个 角 度 观 测 一 天 ，持 续 ９小 时 。 因对 仪器 系统 零 场 漂 移 值 估 计 不 足 ，探 头 定 向 角度 范 围 偏 小 ，建 议 取 值 范 围 ｑ － ５ ０ ０ ｎ Ｔ （ 约 ±１ 。 ） ，受 绝 对 观 测 精 度 及磁 通 门磁 力 仪 影 响 因素 的制 约 ，取 ｉ Ｏ ０ ｎ Ｔ作 为 步 长 较 好 。 实验 认 为 ，定 向 角 度 与 日变 化 准 确 度 标 定 精 度 无 明显 统 计 关 系 ，认 为 影 响 磁 通 门磁 力 仪 数据 质量 的 主 要 因 素是 人 为 影 响 和仪 器 自身 零 场 漂移 过 大 。
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ３ — ３ ２ ４ ６ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ５ ． ０ １ ７
磁 通 门磁 力仪 探 头 定 向角 度 与准 确 度标 定 分 析
张 敏
杨福 喜
张 文 来
许 秋 龙
刘 贤伦
王 喜 珍 ） ， 。
第 Biblioteka Baidu期
张
敏 等 ：磁 通 门磁 力 仪探 头 定 向 角 度 与 准确 度 标 定 分 析
１ ０ ３
字 化 地 磁 记 录 数 据 质 量 还 不 理 想 ，有 改 变 磁 通 门 磁 变 仪 探 头 支 架 前 后 观 测 数 据 与 光 记 录 磁 变 仪 差 值 的 平 均 符 号 相 反 的 现 象 ，与 探 头 定 向差 有 关 （ 韩 德 胜 等 ，２ ０ ０ ０ ；朱 兆 才 ， ２ ０ ０ １ ，２ ０ ０ ２ ；朱 兆 才 ，２ ０ ０ ４，２ ０ ０ ５ ） 。 磁 通 门磁 变 仪 分 辨 率 已 达 到 ０ ． １ ｎ Ｔ甚 至 更 高 ， 但 定 向误 差 所 代 表 的 相 关 地 磁 分 量 干 扰 这 另 一 类 “ 噪声 ” 影 响 也 很 重 要 。 磁 通 门 磁 变 仪 要 想 获 得 高 准 确 度 的 记 录 资 料 ， 必 须 严 格 定 向 。 国 外 比较 重 视 统 计 探 头 定 向 差 角 ， 并对 磁 通 门磁 变仪 原 始记 录 进 行改 正 计算 （ 以Ｓ ＭＡＬ Ｌ磁 通 门仪 为 代 表 ） ， 但 研 究 表
耀 ，１ ９ ９ ７ ；徐 文耀 ，２ ０ ０ ３ ；张敏 ，２ ０ １ ２ ；张敏 等 ，２ ０ １ ４ ） 。要准确记录地 磁要素变 化 ， 必 须对 仪器 传 感器 进行 准确 定 向（ 朱 兆 才 ，２ ０ ０ ０ ，２ ０ ０ ２ ） 。中国部 分地 磁 台产 出的数
作者简介 ：张敏 （ １ ９ ８ ６ 一） ，女 ，湖北 孝感人 ，２ ０ １ ２年 ７月毕业 于中国地震局地 球物理研究所 ，硕士研究生 ，主 要从事地磁数据处 理工作。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｗ ｏ ａ ｉ ｎ ｉ １ ０ ２ ４ ． ｏ ｋ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ 基 金项 目： 由新 疆地 震 科 学基 金 “ 地 磁 台站 磁 通 门磁 力 仪 探 头 定 向角 度 与 测量 准 确 度 关 系的 试 验 与研 究 ” （ ２ ０ １ ２ ０ ４ ） 、国家重点 实验室 专项基 金资助 项 目 （ Ｙ３ ２ ６ １ ２ Ａ２ ４ Ｓ １ ） 、新疆地磁 场磁暴分布 特征及 日变化异常 与地 震 的关系 （ ２ ０ １ ４ １ ３ ） 联合资助 本文收到 日期 ： ２ ０ ｌ ５ － ０ １ ２ ０
关键 词 反 馈地 震 计 ；宽 频 带 ；数 字 反 馈 ；长 周 期 噪声
Ｏ 引言
地 球磁 场观 测 已经 走 过 上 百 年历 史 ， 目前 国 际上 普 遍 采 用 能连 续 提 供 数 字 化 记 录 的
三分 向磁通门磁力仪 ，实现地 球磁 场记录和地磁资料处理的数字化 ，地磁 台站大多采用
第 ３ ６卷
２ ０１ ５正
第 ６期 １ ２月
地 震 地 磁 观 测 与 研 究
ＳＥＩ Ｓ Ｍ ＯＬＯＧＩ ＣＡ Ｌ ＡＮＤ ＧＥＯＭ ＡＧＮＥＴＩ Ｃ ＯＢＳ ＥＲＶ Ｌ Ｔ１ ０Ｎ ＡＮ Ｄ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ
ＶＯ１ ． ３ ６ Ｎ Ｏ．６
Ｄｅｃ ．
２０１ ５
磁 通 门磁 力 仪 观 测 系 统 作 为相 对 记录 仪 。地 磁 观 测 与研 究 不仅 涉 及 地 磁 学 科 ，同 时涉 及 通 信 、 空 间物 理 、航 天 活 动 、地 球 构 造 研 究 和 地 震预 报 等领 域 。在 众 多地 震 监测 预 报方
法 中 ，地磁 方 法 是 可 以探 测 到震 源 体 深度 变 化 的 少数 地 震 前 兆方 法之 一 。近 年研 究 表 明 ，