Магнитометр Советский патент 1981 года по МПК G01R33/02 

I

Изобретение относится к магнитометрическим средствам, а именно к буксируемым магнито: метрам, и может быть иснользовано для производства детальной морской магнитной съемки.

Известны бзт сируемые магнитометры, содержащие магниточувствительный элемент, усилитель, регистратор и блок питания 1.

В известнь1Х мапштометрах магниточувствительный элемент буксируется на расстояние S, равное 2-5 длинам буксировщика, с целью исключения влияьгая на результаты измерении магнитного поля буксировщика.

Так как длина буксировщика, например гидрографического судна, достигает 100 м, то значение S может составлять 500 м.

Для проведения детальной магнитной съемки с целью поиска ферромагнитных объектов, расположенных на дне, и для решения других специальных задач привязку по месту результатов измерений необходимо осуществлять с точностью, не превыщающей единицы метров.

Это требует определять место магниточувствительного элемента с погрешностью, не превышающей еди1шцы метров.

В процессе магнитной съемки, в зависимости от величины скорости буксировщика, а так же под влиянием гидрометеорологических фак. торов (волнения, течений и др ) координаты (X, У,2) магниточувствительного элемента относительно буксировщика значительно изменяются.

Известные буксируемые магнитометры не вырабатывают информацию, позволяющую определять координаты магниточувствитепьного

10 элемента относительно буксировщика.

Таким образом, производить детальную магнитную съемку с требуемой точностью с помощью известных буксируемых магнитометров не представляется возможным.

15

Целью изобретения является повьпиение точности.

Поставле1шая цель достигается тем, что магнитометр, содержащий последовательно соединенные магниточувствительный элемент и

20 усилитель, регистратор, снабжен источником со сканирующим магнитным полем, подключенным к его входу, блоком управления, демодулятором, в-ычислительным блоком, первый вход которого подключен к выходу демодулятора, входами соединенного с усилителем и блоком управления, второй вход вычислительного блока соединен с блоком управления, а выход вычислительного блока подключен к входу регистратора. При этом источник со сканирующим магнитным полем вьшолнен в виде трех соленоидов, расположенных по координатным осям, или в виде постоянного источника магнитного поля, прикрепленного к вращающейся с помощью движителя платформе. На фиг. 1 изображена функциональная схема магнитометра; на фиг. 2 и 3 - источник со сканирующим магнитным полем. Буксируемый магнитометр (фиг. 1) содержит магниточувствительный элемент 1, подклю ченный с помощью кабеля-троса 2 к входу усилителя 3, выход которого подключен к входу демодулятора 4. Выход демодулятора 4 подключен к входу вычислительного блока 5. Выход вычислительного блока 5 подключен к входу регистратора 6.Источник 7 со сканирующим магнитным полем подключен через блок 8 управления к блоку 9 питания. Кроме того, блок 8 управления соединен с демодулятором 4 и вычислительным блоком Источник 7 со сканирующим магнитным полем (фиг. 2) состоит из трех соленоидов 10, расположенных по координатным осям. Соленоиды 10 подключены через блок 8 управления к блоку 9 питания. В блоке 8 jrnравления последовательно к соленовдам 10 подключены изменяющие величину тока управ ляемые элементы 11, например переменные . управляемые сопротивления. Источник 7 со сканирующим магнитным Полем (фиг. 3), выполненный в виде постоян ного магнита 12, вмонтированного в. карданов подвес 13 с двумя степенями свободы, на осях 14 которого установлены электродвигатели 15, подключенные черезблок 8 управления к блоку 9 питания. Магнитометр работает следующим образом. В процессе буксировки магниточувствительного элемента 1 на буксировщике с помощью блока 8 управления, подключают блок 9 питания к источнику 7 и устанавливают рабочий режим источника 7. В магниточувствительном элементе 1 под воздействием суммарного магнитного поля возникает электрический сигнал, который по кабелю-тросу 2 поступает в усилитель 3. Затем усиленный сигнал поступает в демодулятор 4, где происходит разделение сигналов магнитного поля Земли и поля источника 7 4 на основе различных их частотных характеристик. Далее выделенный сигнал поступает в вычислительный блок 5, где по заданному алго ритму определяются искомые координаты магнитометрического элемента 1, значение которых запоминается на регистраторе 6, Погрещность определения координат магнитометрического элемента 1 можно вычислить {ю формулам: АТбм ATM iftvfi,. АГ - 1 fAM(fj г 5 ,- Погрещность определения направ ления магнитного момента источника 7 в системе координат судна; Atf - Погрещность определения угла между вектором магнитного момента источника 7 и вектором расстояния Р от источника 7 до магнитометрического элемента I; - относительная погрещность знания величины магнитного момента источника M(t) 7; -относительная погрещность выделения сигнала источника 7 из суммарного сигнала; - относительная инструментальная погрещность измерения модуля вектора напряженности Т ; -относительная погрещность определения расстояния г от источника 7 до магнитометрического элемента 1. ачение можно вычислить по следуюформуле 0,8 Y а чувствительность магнитометра. я случая, когда M(t) - ,л-5 МО) I&tL- Aba.-10,.., - tv f вмea ,а ЮЧНТ), ,ю(НТ), то 410. ; . Д/ Д ИЗО5Следовательно, расстояние до буксируемого магниточувствитепьного элемента при длине букснра 300 м будет определено с погрешностью ±0,3 м, а направление на него - с погрешностью 30, Таким образом, буксируемый магнитометр обешечит определение места магниточувствительного элемента относительно букстровщнка с требуемой для производства детальной магнитной съемки точностью. Кроме того, буксируемый магнитометр позволит с повышенной точностью определять место одного объекта относительно другого. Формула изобретения Шгнитометр, содержаищй последовательно соед|шенш.1е магниточувствительный элемент и усилитель, регистратор, отличающийся тем, что, с целью повьпиёння точности, он снабжен истовдшсом со сканирую щим магнитным полем, подключенным к его входу блоком управления, демодулятором, вычислительным блоком, первый вход которо го подключен к выходу демодулятора, входами соединенного с усилителем и блоком управления, второй вход вычислительного блока соединен с блоком управления, а выход вывдслительного блока подключен к входу регистратора. 2. Магнитометр по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что источюнс do сканирующим магнитным полем вьшолнен в виде трех соленандов,рааюлозкенных по координатным осАм. 3. Мапоггометр по п. 1, отличающ и и с я тем, что источник со сканируюBpiM магнитным полем вьшолнен в виде постоянного источника магнитного поля, прикрепленного к вращающейся с помощью движителя платформе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Инструкция по эксплуатации морского буксируемого магнитометра МБМ. Издательство Главного управления навигации и океанографии МО СССР, JL, 1977, с. 87.