RU206962U1 - Конструкция датчика морского магнитометра на эффекте Оверхаузера - Google Patents
Конструкция датчика морского магнитометра на эффекте Оверхаузера Download PDFInfo
- Publication number
- RU206962U1 RU206962U1 RU2020121245U RU2020121245U RU206962U1 RU 206962 U1 RU206962 U1 RU 206962U1 RU 2020121245 U RU2020121245 U RU 2020121245U RU 2020121245 U RU2020121245 U RU 2020121245U RU 206962 U1 RU206962 U1 RU 206962U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- magnetometers
- quality
- overhauser effect
- sensor design
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/40—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for measuring magnetic field characteristics of the earth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к магнитометрическим средствам, в частности к буксируемым морским магнитометрам, магнитометрам-градиентометрам, магнитовариационным станциям, и может быть использована для производства магнитометрических съемок. Целью данного устройства является повышение качества получаемых данных и исключение появления «мертвых зон» прибора. Поставленная цель достигается за счет использования двух одинаковых датчиков, чувствительные элементы которых расположены ортогонально, а также за счет использования блока электроники, на основе показаний которого производится выбор оптимального датчика для измерений. Преимущество данного устройства заключается в том, что такая конфигурация датчика позволяет производить магниторазведочные работы на акватории с высокими точностью и качеством данных вне зависимости от местоположения и направления исследований, т.к. прибор не нуждается в ориентации датчика под определенным углом к магнитному полю Земли. 1 з.п. ф-ла, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к магнитометрическим средствам, в частности к буксируемым морским магнитометрам, магнитометрам-градиентометрам и магнитовариационным станциям, и может быть использована для производства детальной гидромагнитной съемки.
Известен датчик магнитометра на эффекте Оверхаузера, явлении, использующее электронно-протонное взаимодействие для достижения поляризации протонов, состоящий из колбы с богатой протонами жидкостью с добавлением свободного радикала и приемно-поляризующего соленоида, размещенного вокруг нее [1]. Также известен вариант неориентируемого датчика простейшей всенаправленной конструкции с двумя ортогональными сенсорами с ухудшением уровня сигнала и его среднеквадратического отклонения относительно стандартного датчика до 2 раз [1]. Комплект управляющей электроники датчика обычно включает высокочастотный генератор, усилитель сигнала прецессии, измеритель частоты, тактовый генератор и микроконтроллер. Вышеперечисленные компоненты помещаются в буксируемую герметичную гондолу, снабженную гермовводом высокопрочного немагнитного кабель-троса для буксировки магнитометра или, состоящего из магнитометров, градиентометра за судном и передачи данных на бортовой регистратор прибора. Магнитовариационная станция, состоящая из корпуса, вмещающего указанную выше электронику и датчик, не буксируется за судном на кабеле-тросе, а регистрирует изменение магнитного поля на пункте измерения вариаций.
Недостатком стандартной конструкции датчика магнитометра является наличие зон нечувствительности («мертвых зон») прибора, обусловленных ориентационной зависимостью амплитуды сигнала магнитометра от угла между измеряемым полем и осью датчика. Эффективная работа датчиков такой конструкции возможна при углах в диапазоне (90±45)°. При этом, когда угол между измеряемым полем и осью датчика близок к 0° или 180° сигнал полностью пропадает. Наличие «мертвых зона» прибора приводит к снижению качества измеряемых при гидромагнитной съемке данных, а в худшем случае к снижению соотношения сигнал/шум ниже допустимого уровня. Недостатком варианта неориентируемого датчика простейшей всенаправленной конструкции с двумя ортогональными сенсорами является ухудшение уровня сигнала и его среднеквадратического отклонения относительно датчика стандартной конструкции до 2 раз.
Целью данного устройства является повышение качества получаемых при проведении магниторазведочной съемки данных за счет устранения «мертвых зон» прибора.
Поставленная цель достигается за счет использования двух одинаковых ортогонально расположенных магниточувствительных элементов, а также за счет использования блока электроники, который автоматически производит выбор оптимального магниточувствительного элемента для выполнения измерения. При этом не происходит ни ухудшения качества сигнала, ни снижения быстродействия датчика, ни увеличения энергопотребления.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение конструкции предложенного устройства.
Устройство состоит из блока электроники 1 и двух основных магниточувствительных элементов 4 и 5, размещенных ортогонально в матрице 3. Связь между блоком электроники 1 и магниточувствительными элементами 4 и 5 осуществляется по кабелю 2.
Принцип работы заключается в следующем. Блок электроники производит быструю оценку модуля вектора измеряемого магнитного поля и его направления, выбирает магниточувствительный элемент, который оптимально расположен в пространстве для выполнения точного измерения величины магнитного поля, после чего выполняется точное измерение. Данная технология позволяет повышать качество получаемых данных и исключает появления «мертвых зон» прибора.
Преимущество данного устройства заключается в том, что выбор магниточувствительного элемента оптимально сориентированного относительно вектора измеряемого магнитного поля позволяет производить магниторазведочные работы с высокими точностью и качеством данных вне зависимости от местоположения и ориентации корпуса магнитометра в пространстве, и без дополнительной ориентации магниточувствительного элемента внутри корпуса под определенным углом к магнитному полю Земли. Стоит отметить, что данная проблема является особенно актуальной в экваториальных широтах, где вектор магнитного поля имеет близкое к нулю магнитное наклонение.
Источники [1] В.А. Сапунов, А.Ю. Денисов, В.В. Савельев, О.В. Денисова, С.В. Ярошенко, Л.А. Муравьев, Е.Д. Нархов, А.В. Сергеев, А.Л. Федоров, В.А. Гладыш. Протонные оверхаузеровские магнитометры: теория и экспериментальное исследование магнитного влияния судна. // 1-я научно-практическая конференция и выставка «Морские технологии 2019», Геленджик, Россия, 22-26 апреля 2019.
Claims (1)
- Морской магнитометр на эффекте Оверхаузера, содержащий два датчика магнитного поля, чувствительные элементы которых расположены ортогонально, блок электроники, на основании показаний которого производится выбор датчика для выполнения измерения, и кабель связи.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020121245U RU206962U1 (ru) | 2020-06-25 | 2020-06-25 | Конструкция датчика морского магнитометра на эффекте Оверхаузера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020121245U RU206962U1 (ru) | 2020-06-25 | 2020-06-25 | Конструкция датчика морского магнитометра на эффекте Оверхаузера |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU206962U1 true RU206962U1 (ru) | 2021-10-04 |
Family
ID=78000447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020121245U RU206962U1 (ru) | 2020-06-25 | 2020-06-25 | Конструкция датчика морского магнитометра на эффекте Оверхаузера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU206962U1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU321732A1 (ru) * | Б. Ф. Алексеев , Б. Е. Соботковскии | Способ регистрации сигналов ядерного л\агнитиого резонанса при эффекте оверхаузера | ||
WO2015013499A1 (en) * | 2013-07-24 | 2015-01-29 | Schlumberger Canada Limited | Method to predict local geomagnetic disturbance field and its practical application |
-
2020
- 2020-06-25 RU RU2020121245U patent/RU206962U1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU321732A1 (ru) * | Б. Ф. Алексеев , Б. Е. Соботковскии | Способ регистрации сигналов ядерного л\агнитиого резонанса при эффекте оверхаузера | ||
WO2015013499A1 (en) * | 2013-07-24 | 2015-01-29 | Schlumberger Canada Limited | Method to predict local geomagnetic disturbance field and its practical application |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Протонные оверхаузеровские магнитометры: теория и экспериментальное исследование магнитного влияния судна, В.А.Сапунов и др., материалы конференции "Морские технологии 2019", Геленджик, Россия, 22-26 апреля 2019 г. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102520455B (zh) | 航空地磁矢量检测装置 | |
CN103852796A (zh) | 一种水下小目标的磁异常强度测量方法 | |
Ge et al. | Towed Overhauser marine magnetometer for weak magnetic anomaly detection in severe ocean conditions | |
Ge et al. | A multiparameter integrated magnetometer based on combination of scalar and vector fields | |
RU206962U1 (ru) | Конструкция датчика морского магнитометра на эффекте Оверхаузера | |
Shen et al. | Geometry structure optimization of hexagonal pyramidal full tensor magnetic gradient probe | |
Yu et al. | Partial measurements of the total field gradient and the field-gradient tensor using an atomic magnetic gradiometer | |
Volkovitskii et al. | Application of Magnetic Gradiometers to Control Magnetic Field of a Moving Object | |
Georgievich et al. | Multielement triaxial fluxgate gradiometer with variable base | |
Li et al. | Compensation method for the carrier magnetic interference of underwater magnetic vector measurement system | |
US4639675A (en) | Superconducting conductivity anomaly detection system | |
Hirota et al. | SQUID gradiometers for a fundamental study of underwater magnetic detection | |
US4458205A (en) | Geomagnetic prospecting method with measurements obtained during an internal of one to ten minutes time duration | |
Narkhov et al. | The perspective of full-gradient magnetometry system application in searching for magnetic objects | |
Ge et al. | Characterization and calibration of measurement error associated with attitude drift of a coil vector magnetometer | |
Zhi et al. | Design and analysis of miniature tri-axial fluxgate magnetometer | |
Larnier et al. | Three component SQUID-based system for airborne natural field electromagnetics | |
CN216870825U (zh) | 船载地磁场矢量测量装置 | |
US3114103A (en) | Method of making an electromagnetic measurement | |
RU2005133610A (ru) | Способ дистанционного определения вертикальной составляющей магнитной индукции горных пород в древние эпохи | |
Wang et al. | Overhauser Sensor Array Based 3-D Magnetic Gradiometer for the Detection of Shallow Subsurface Unexploded Ordnance | |
RU2316014C2 (ru) | Способ определения постоянной верде для льда и горных пород | |
Zhang et al. | Study on methods of sensitivity evaluation of JPM-4 proton magnetometer | |
Wang et al. | Underwater Multi-Parameter Magnetic Anomaly Detection System Carried by Autonomous Underwater Vehicle and Its Data Preprocessing Method | |
Heirtzler | Measurements of the vertical geomagnetic field gradient beneath the surface of the Arctic Ocean |