SU440628A1 - Устройство дл измерени вариаций компонент магнитного пол - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к геоэлектроразведке с использованием магнитотеллурических токов.

Известны устройства дл  регистрации вариаций компонент магнитного пол  Земли, содержащее немагнитный корпус, систему карданных подвесов, подвижную платформу, магнитометры , датчик азимута, двигатель, источники питани , арретир. Однако невозможно осуществл ть полную компенсацию посто нной составл ющей напр женности пол  по каждой измер емой компоненте, а также автоматическую установку платформы с магнитометрами с необходимой точностью в исходное положение.

Достигаетс  это тем, что в нем датчик азимута электрически св зан с двигателем, установленным на платформе, а каждый магнитометр снабжен дополнительным двигателем, св занным через редуктор с комненсационным магнитом и блоком управлени , выполненным в виде фотопреобразовател .

Это позвол ет повысить точность и автоматизацию процесса измерений.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство , вид сверху; на фиг. 2 - то же, вертикальный разрез.

Устройство состоит из внещнего кольца 1 карданного подвеса, второго кольца 2, оси 3, подвижной платформы 4, оси 5, магнитометров 6, измер ющих вариации напр женности горизонтальных компонент магнитного пол , магнитометра 7, измер ющего вариации вертикальной компоненты магнитного пол , корпуса 8 магнитометра, компенсационного магнита 9 с поворотным механизмом и двигателем , осветител  10, зеркала 11, фотопреобразовател  12, щарового уровн  13, нивелировочных винтов 14, лимба 15, вертикальной

оси 16, чувствительного элемента 17 азимута, осветител  18 датчика азимута, зеркала 19, фотопреобразовател  20, муфты 21, двигател  22, балансного устройства 23, чащки 24, оси 25, подъемного механизма 26, двигател 

27 и скобы 28.

Внешнее кольцо 1 карданного подвеса жестко св зано с корпусом магнитометра 8. Второе кольцо 2 через оси 3 соединено с первым и может поворачиватьс  вокруг этих осей.

Платформа 4 укреплена на оси 6. Ось 16 проходит через втулку, укрепленную на скобе 28. Скоба 28 через оси 3, 5 св зана со вторым кольцом карданного подвеса и поворачиватьс  вокруг них, направление осей 3 и

5 - взаимно перпендикул рное. На платформе 4 установлены магнитометры, измер ющие вариации напр женности горизонтальных компонент 6 и вариации напр женности вертикальной компоненты 7. Каждый из магнитометров имеет магнитоустойчивый элемент

(датчик), помещенный в корпусе 8, на котором укреплен компенсационный магнит с поворотным устройством 9, осветитель 1U, зеркало 11 и фотопреобразователи 12. В верхней части корпуса установлен шаровой уровейь 13. Винтами 14 п 1рщадка с магнитометром нивелируетс  при сборке. На оси 16 помещен датчик азимута, который состоит из магниточувствительного элемента 17, осветител  18, зеркала 19 и фотопреобразовател  20. Имеетс  возможность поворачивать датчик азимута вокруг оси. Выбранное положение датчика фиксируетс  муфтой 21. Азимуты измер емых компонент определ ютс  по лимбу 15. Платформа 4 может поворачиватьс  вокруг оси 16 на угол больше 36U двигателем 22. Ниже платформы установлено балансное устройство 23 так, что центр масс подвижной части находитс  на оси платформы ниже осей карданного подвеса. Арретирующее устройство состоит из чащки 24, оси 25, подъемного механизма 26 и двигател  27.

В транспортном положении чашка арретирующего устройства прижата к балансному устройству, фиксиру  платформу с датчиками. После установки на пункте наблюдени  любым известным механизмом (часами, датчиком нажимного действи  и т. п.) включаетс  двигатель арретирующего устройства. При движении арретирующего устройства вниз чашка выходит из контакта с балансным устройством , и платформа с датчиками устапавливаетс  в горизонтальной плоскости. В том случае, когда двигатель опускает чащку арретирующего устройства в нижнее положение, он выключаетс , а включаетс  двигатель, с помощью которого производитс  установка азимута. Этот двигатель начинает поворачивать платформу с магнитными датчиками вокруг вертикальной оси. Угол поворота платформы ограничен, но больше 360°. При повороте платформы до крайпего положени  направление вращени  двигател  измен етс  на противоположное (платформа также начинает вращатьс  в обратную сторону). Вращение платформы прекращаетс  в тот момент, когда магниточувствительный элемент датчика азимута установитс  по магнитному меридиану . Таким образом, производитс  ориентаци  датчиков в заданный азимут.

После выключени  двигател , поворачивающего платформу, включаютс  двигатели поворотных устройств компенсационных магнитов. С помощью каждого из этих двигателей компенсационный магнит в каждом магнитометре устанавливаетс  в такое положение, при котором его поле компенсирует посто нное внешнее поле, действуюпдее на датчик данного магнитометра.

В магнитометре используютс  два дифференциальных фотопреобразовател . С помощью одного фотопреобразовател  измер ютс  вариации магнитного пол , а другой , дополнительный, управл ет работой двигател  поворотного устройства компенсационного магнита. Положение датчика, осветител  и зеркала магнитометра выбрано таким, что фотопреобразователь освещаетс  только тогда, когда датчик установлен в положение, 5 соответствующее измерению излучаемой компоненты (это положение датчика соответствует моменту компенсации посто нного внешнего пол ). В этом случае сигнал на выходе фотопреобразовател  отсутсгвует, и двигатель

0 поворотного устройства компенсационного магнита выключаетс .

Итак, платформа с магнитометрами установлена в горизонтальной плоскости, сориентирована но азимуту, и посто нное внещнее

5 поле скомпенсировано. Вследствие вариаций паир женности магнитного пол  на выходе магнитометров по вл етс  сигнал, пропорциональный измер емой компоненте магнитного пол . В том случае, когда внешнее магнитное

0 поле больщой амплитуды (магнитные бури и т. п.) измен ет освещенность фотопреооразовател  выше определенного уровн , снова выключаетс  двигатель, и производитс  повторна  компенсаци .

5 После окончани  регистрации любым известным механизмом (часами, концом магнитной ленты и т. ц.) включаетс  двигатель арретирующего устройства. Направление вращени  двигател  в этом случае таково, что

0 чашка арретирующего устройства поднимаетс  до контакта с балансным устройством. При арретировании платформы двигатель выключаетс . Принцип действи  устройства не изменитс , если используютс  магнитометры

5 другого типа, например, феррозонды и т. п. Компенсаци  посто нного внешнего магнитного пол  может производитьс  и любым известным способом, например, магнитным полем , создаваемым током, протекающим по обмотке катущек или обмоткам колец Гельмгольца . Двигатель в этом случае перемещает реохорд потенциометра, включенного в цепь обмотки, измен   тем самым ток, текущий через пее. В качестве двигателей можно использовать гидравлические или электрические двигатели определенных типов. Материалы, примен емые при изготовлении устройства, не должны иметь магнитных включений.

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  вариаций компонент магнитного пол , содержащее корпус,

систему карданных подвесов, подвижную платформу, магнитометры, датчик азимута, источники питани , арретир, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и автоматизации измерений, в нем датчик азимута электрически св зан с двигателем, установленным на платформе, а каждый магнитометр снабжен дополнительным двигателем, св занным через редуктор с компенсационным магнитом и блоком управлени , выполненным в виде фотопреобразовател ,