МОРСКАЯ МАГНИТНАЯ ВАРИАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ Советский патент 1969 года по МПК G01V3/40 

Известна морская магнитная вариационная станция для измерения вертикальной составляющей земного магнитного поля в море, состоящая из батискафа, погружаемого в воду, содержащего регистрирующий блок, магнитовариационный датчик для регистрации вариаций вертикальной составляющей земного магнитного поля и находящийся под датчиком элемент в виде магнитного компаса, который выполняет роль компенсатора горизонтальной составляющей Я в- центре магнитовариационного датчика. Однако из-за невысокой точности регистрации Z и Я составляющих земного магнитного поля эта станция не позволяет регистрировать углы поворота регистрирующего блока вокруг вертикальной оси относительно направления магнитного меридиана и вариации склонения земного магнитного поля при установке станции на дне.

Предложенная магнитная вариационная станция отличается от известной тем, что в ней регистрирующий блок выполнен так, что вертикальная ось вращения его закреплена в двух подшипниках, а масса уравновешена жидкостью, заполняющей пространство между блоком и оболочкой, жестко связанной с корпусом батискафа, и содержит ориентирующее устройство, выполненное в виде жестко связанного с блоком постоянного магнита с большим магнитным моментом; кроме того,

внутри блока установлен кварцевый Д-вариометр, а на оболочке, жестко связанной с корпусом батискафа, установлен капиллярный сифон.

Это позволит повысить точность регистрации горизонтальной Я и вертикальной Z составляющих земного магнитного поля, обеспечит возможность регистрации угловых поворотов блока вокруг вертикальной оси относительно магнитного меридиана и позволит регистрировать вариации склонения земного магнитного поля.

На чертеже показана магнитная вариационная станция в разрезе.

Морская магнитная вариационная станция состоит из немагнитного батискафа /, подвешенного вертикально на двойном кардаповом подвесе 2 внутри конусообразного защитного кожуха 3, изолирующего батискаф от морских

течений. Внутри батискафа установлена цилиндрической формы оболочка 4, несущая в себе на подшипниках 5 блок 6, содержащий кварцевые магнитные вариометры 7, 8 к 9 соответственно вертикальной Z составляющей,

горизонтальной Я составляющей и склонения Д, закрепленные на стойке 10, и светолучевое регистрирующее устройство 11. Регистрирующий блок 6 содержит жестко связанный с ним большой постоянный магнит 12 с магнитным ный горизонтально (параллельно оси вращения чувствительного элемента кварцевого Z-вариометра). Пространство между внутренней поверхностью оболочки 4 и внешней цилиндрической поверхностью блока 6 заполнено жидкостью, причем масса блока 6 и плотность жидкости подобраны такими, что блок находится во взвешенном состоянии, причем степень свободы горизонтального перемещения оси вращения блока ограничена подшип- Ю никами 5. Для понижения центра тяжести регистрирующего блока и повышения его устойчивости снизу закреплен массивный свинцовый диск 13. Сверху на оболочке установлен капиллярный сифон 14, служацдий для посте- 15 пенного удаления из внутренней полости оболочки некоторого объема жидкости, необходимого для обеспечения посадки регистрирующего блока на дно оболочки при установке станции на морском дне. 20 Станция в плавучем состоянии на некоторой глубине работает следующим образом. При погружении ее в море батискаф всегда располагается по вертикали. Под действием горизонтальной составляющей земного маг- 25 нитного поля постоянный магнит 12, будучи жестко связанным с блоком 6, непрерывно ориентирует его по магнитному меридиану. В этом случае регистрирующее устройство 11 будет записывать на фотобумаге магнитные 30 вариации Я и угол отклонения регистрирующего блока относительно направления магнитного меридиана, а также углы наклона регистрирующего блока в двух взаимно перпендикулярных направлениях относительно го- 35 ризонтальной плоскости. Кварцевый Д-вариометр кроме угла отклонения от магнитного меридиана будет также записывать короткопериодические колебания склонения, период которых меньше периода собственных колеба- 40 НИИ регистрирующего блока. Все длинопериодические колебания склонения с большими периодами будут автоматически сняты, поскольку постоянный магнит 12 непрерывно ориентирует блок 6 вдоль магнитного мериди- 45 ана. После погружения станции на морское дно под действием горизонтальной составляющей земного магнитного поля постоянным магнит 12 ориентирует регистрирующий блок 6 отно- 50 сительно направления магнитного меридиана. Уровень жидкости в оболочке 4 благодаря действию капиллярного сифона 14 будет постепенно снижаться, и регистрирующий блок 6 в заданное время совершит посадку на дно 55 оболочки. Диаметр капиллярного сифона по5добран таким, чтобы удаление объема жидкости, необходимого для осуш;ествления посадки блока 6 на дно оболочки, закончилось только после того, как станция будет установлена на морском дне, и регистрирующий блок 6 будет ориентирован отнрсительно меридиана. После фиксирования регистрирующего блока 6 внутри контейнера 4 станция будет записывать вариации Н, Z к Д, а также углы наклона регистрирующего блока в двух взаимно перпендикулярных направлениях относительно горизонтальной плоскости. Предлагаемая морская вариационная станция может быть использована для изучения распределения магнитных вариаций в морских глубинах и на морском дне. В частности, пред - - лагаемая станция позволит начать работы по внедрению магнитотеллурического метода разведки полезных ископаемых на морях и океанах. Предмет изобретения 1. Морская магнитная вариационная станция, содержащая регистрирующий блок с магнитовариационными датчиками, горизонтальной Я и вертикальной Z составляющих земного магнитного поля, находящийся -в батискафе, погружаемом в морские глубины, и фоторегистрирующее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регистрации вариаций горизонтальной Я и вертикальной Z составляющих земного магнитного поля, регистрирующий блок выполнен так, что вертикальная ось вращения его закреплена в двух подшипниках, а масса уравновешена жидкостью, заполняющей пространство между блоком и оболочкой, жестко связанной с корпусом батискафа, и содержит ориентирующее устройство, выполненное в виде жестко связанного с блоком постоянного магнита с большим магнитным моментом, 2. Морская магнитная вариационная станция по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью регистрации угловых поворотов блока вокруг вертикальной оси относительно магнитного меридиана, внутри блока установлен кварцевый Д-вариометр. 3. Морская магнитная вариационная станция по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью фиксированной установки станции на морском дне и обеспечения возможности регистрации вариаций склонения земного магнитного поля, на оболочке, жестко связанной с корпусом батискафа, установлен капиллярный сифон.

10

9 / -