Устройство для измерения вариации напряженности геомагнитного поля Советский патент 1974 года по МПК G01R33/00 

1

Предлагаемое изобретение относится к геофизической разведке и предназначено для регистрации сигналов переменного магнитного поля.

В геофизической разведке применяются методы, основанные на излучении .переменных электрамагнитных полей Земли - .методы магнитотеллурического зондирования (МТЗ) и магнитотеллурического профилирования (МТП). При этом измеряются вариации напряженности и компонент магнитного воля, имеющие видимые периоды от 0,001 до 1 гц. Измерения обычно производятся с магнитометрами, использующими мапнитостатический принцип.

Однако магнитометрами этого типа невозможно регистрировать вариации напряженности магнитного поля высоких частот (до 10 гц), так как собственная частота датчика не превышает 2-3 гц. Кроме того, они не обладают высокой механической .прочностью. Цель изобретения - поБЫщение собственной частоты и чувствительности магнитостатического датчика, а также его механической стойкости.

На чертеже показана кон-струкция предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус датчика 1, магнит-индикатор 2, нить подвеса 3, опорные призмы 4, втулку 5, подвижный б и неподвижный 7 щтырьки, пружину 8, регулировочную гайку 9 и демпфер 10.

Повышение собственной частоты достигается в результате изготовления магнита-индикатора .в форме параллелепипеда, имеющего в сечении прямоугольник, отношение сторон которого близко к единице.

Боковые поверхности параллелепипеда отполированы до получения оптического зеркала. В соответствии с известной формулой

.к.

где MO -собственная частота датчика, /С -

удельный противодействующей момент -нити, а W -момент инерции магнита - индикатора, имеются две возможности увеличить собственную частоту: увеличить .противодействующий момент или уменьшить момент инерции. Увеличение противодействующего момента приводит к уменьшению чувствительности датчика, что нежелательно. Уменьшить момент инерции возможно только, либо применяя магнитный материал с меньшим удельным весом,

чем ПЛК-78, либо увеличивая толщину магнита I как известно, момент инерции W однородного прямоугольного параллелепипеда относительно оси Вращения, проходящий через

его центр перпендикулярно к его стороне, ра. в.ен W (Д + ) где М-масса, а-ширина, а и - толщина. Однако изготавливать магниты - индикаторы из платинокобальтовых сплавов, ферритов бария и стронция с большей толщиной нецелесообразно, так как увеличивается размагничивающий фактор и, соответственно, уменьшается .магнитный момент. Изготовление магнитов - индикаторов из сплавов легких резкоземельных элементов с кобальтом позволяет увеличить толщину магнита, что при неизменном объеме существенно снижает момент инерции. Кроме того, благодаря более высоким магнитным параметрам сплавов на основе редкоземельных элементов увеличивается чувствительность электроразведочных магнитометров. Крепление подвеса магнита - индикатора к корлусу с помощью лабиринтных пружин улучшает механическую прочность датчика. В предлагаемой конструкции масса лабиринтных пружин значительно меньше массы магнита - индикатора. Кроме того, крепление нити через идентичные пружины полностью исключает их воздействие на нить при ударе. Вариации внешнего поля нарушают условия компенсации и поворачивают магнит -индикатор. Регистрирующим устройством фиксируетсл угол его поворота, который пропорционален изменению напряженности магнитного поля. Применяется фотоэлектрический способ измерения угла поворота подвижного магнита, который заключается в следующем. Луч света от осветителя посылается на жестко укрепленное зеркало (обычно используется зеркальная поверхность самого магнита), а отраженный свет попадает на фотопреобразователь. Регистрирующий прибор фиксирует изменение тока ф)отопреобразователя, лролорциональиое углу поворота подвижного магнита. Предмет изобретения Устройство для измерения вариаций напряженности геомагнитного поля, содержащее корпус, лодвижный магнит, упругую нить, прикрепленную к корпусу через лабиринтные пружины и электромагнитный демпфер в виде массивной скобы из материала с высокой электролроводностью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, подвижный магнит изготовлен из соединений легких редкоземельных элементов с кобальтом и выполнен в форме параллелепипеда, вытянутого вдоль нити с поперечным сечением в виде прямоугольника с отношением сторон, близким к единице.