Устройство магнитометра и гравиметра

Содержание

1. Характеристика района работ

. Методика полевых работ

. Устройство магнитометра и гравиметра

. Полученные результаты

. Техника безопасности при проведении полевых измерений

 

 

Характеристика районных работ

магнитометр гравиаразведочный гравиметр полевой

Работы проводились в Западной части города. В районе 5 микрорайона. Где то в 200 метрах от места проводимых работ находится АЗС.

На данной территории было разбито 5 профилей и на каждом профиле по 10 пикетов расстояние между профилями 8 метров, а между пикетами 5 метров. Профиля располагались на расстоянии 50 метров в длину и 40 метров в ширину.

Что бы профиля располагались параллельно друг к другу, мы использовали буссоль.

Целью работы было выявления наличия подземных тел (коммуникаций, водопроводов и т.д.). Работы проводились магнитометром. Тип аппаратуры: МИНИМАГ. И гравиметром. Тип аппаратуры: ГНУ - КВ.

Далее была составлена карта изогамм и изодинам и были выведены аномалии.

После выставки профилей была найдена опорная точка и привязка к ней.

По гравиметру: устанавливался прибор на точку и выводился в горизонтальное положение с помощью подъёмных винтов. После установки прибора, подключалась батарея к прибору, после этого смотрели в окуляр прибора, где видели плавающий блик. Этот блик выводили в ноль, с помощью подстроичного винта. Затем снимали отсчет со шкалы измерительного прибора и записывали время снятия отчета.

По магнитометру: настраивали прибор на один из пяти режимов, проставляли дату и время, это необходимо для введения магнитных вариаций. Затем последовательно подходили к каждому пикету, опускали чувствительную часть прибора к точке и нажимали кнопку "ПУСК". На экране дисплея выводилось пятизначное число. Эти числа мы записывали в полевой журнал с указанием времени съёмки.

После проведения магнитной съемки не было выявлено подземных инородных тел, но появилось сгущение между пикетами 4 и 6 предполагаемой территории.

Методика полевых работ

 

Методика гравиаразведочных и магниторазведочных работ производилось следующим образом. Работы производились приборами: магнитометром МИНИМАГ и гравиметром ГНУ - КВ. При выполнении чертежей на картах взят масштаб 1:5000. По решаемым задачам данный участок и был определен как разведочный. По характеру расположения точек наблюдений - гравиметрическая съемка площадная.

Проектируемая погрешность 1/5 минимальных значений интенсивности аномалий. Кроме того в процессе площадной съемки приходилось проводить постоянную коррекцию показаний прибора. Эта коррекция производится с помощью точек опорной сети. Кроме того эти точки служат для привязки относительных наблюдений к абсолютным значениям ускорения силы тяжести. Таким образом, при съемке с гравиметром измеряют относительные значения силы тяжести последовательно во всех точках, по отношению к одной исходной или опорной точке.

Устройство магнитометра и гравиметра

Гравиметр ГНУ - КВ.

Гравиметр - (от лат. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA>gravis- тяжёлый + meter)- прибор <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%80> для измерения ускорения силы тяжести. Различают два способа измерения силы тяжести: абсолютный и относительный. В последнем измеряют приращение Δg относительно значения <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BF%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F> в некотором исходном пункте. Относительная погрешность определения g гравиметром ~10⁻⁷- 10⁻⁹.

Гравиметры, предназначены для абсолютных измерений, обеспечивают погрешность 0,03 - 0,07 мГл <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB_%28%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0_%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%29>, полевые для относительных измерений- 0,1 - 0,01 мГл, донные и скважинные - 0,1 - 0,3 мГл, морские - 0,5 - 3 мГл, аэрогравиметры - до 4 мГл.

В зависимости от метода измерения гравиметры разделяются на статические и динамические. Термостатическое исполнение обеспечивает работоспособность приборов при температуре окружающего воздуха от -25 до +40 °С. Прибор выдерживает вибрацию с ускорением 20 м/с при 70 Гц.

По принципу действия гравиметр представляет собой разновидность пружинных весов.

В качестве чувствительного элемента гравиметра может использоваться струна <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BD%D0%B0_%28%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%29>, к нижнему концу которой подвешена масса. Изменение частоты колебаний этой струны характеризует ускорение свободного падения. Также гравиметр может быть построен на основе измерения скорости прецессии <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F> гироскопических приборов <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF> вследствие различных значений силы тяжести на гравиметрических пунктах.

Устройство гравиметра конструктивно состоит из следующих узлов:

- датчик с кварцевой системой - является неразборной сборочной единицей, опломбирован производителем печатью ОТК;

корпус - состоит из нержавеющего цилиндра, основания с тремя подъемными винтами и кольца с ручкой для переноса изделия, к которому крепится датчик с кварцевой системой.

Теплоизоляция представлена сосудом Дьюара и пенопластовым стаканом, заполняющим пространство между сосудом Дьюара и стенками внешнего кожуха.

Датчик гравиметра, заключенный в герметичный корпус и прикрытый теплозащитным столбом, состоит из следующих систем:

• основание упругой системы;

• механизм управления упругой системой;

• теплозащитный столб;

• оптическая система.

Основанием упругой системы служит массивная цилиндрическая деталь. На основании имеется разрезная стойка, на ней закрепляется кварцевый стержень, к которому приваривается кварцевая рамка.

На данной рамке смонтированы все элементы упругой кварцевой системы, которая является главной частью прибора.

Теплозащитный столб состоит из полого пластмассового цилиндра, прикрепленного винтами к корпусу кварцевой системы. Внутри теплозащитный столб заполняется теплоизоляционным материалом.

На торец теплозащитного столба прикрепляется верхняя панель прибора с отсчетным устройством, окуляром микроскопа, осветителем, термометром и уровнями.

На основании упругой системы и теплозащитный столб надевается чехол в виде чулка.

Принцип действия

Главной частью прибора является упругая кварцевая система, маятник которой удерживается в исходном положении силой натяжения главной пружины и силой закручивания нити подвеса маятника.

При изменении силы тяжести маятник прибора отклоняется от положения равновесия, растягивая главную пружину и закручивая нить подвеса до тех пор, пока момент силы тяжести не будет уравновешен моментом главной пружины и моментом закручивания нити подвеса.

При измерениях маятник возвращают в исходное положение, вводя в систему дополнительный кинематический момент, компенсирующий изменение силы тяжести в данном пункте измерения относительно исходного пункта.

Конструкцией также предусмотрено приспособление для температурной компенсации.

Регистрация показаний производится оптическим способом, при котором за отклонением маятника наблюдают в микроскоп с большим увеличением. Закручивая нить подвеса, совмещают индекс маятника с нулем шкалы микроскопа и берут по микрометру измерительной пружины отсчет в делениях шкалы микрометра.

На каждом пункте необходимо делать несколько измерений, записывая каждый раз показания счетчика. В журнал, кроме показаний счетчика, записывают также время наблюдений и температуру внутри прибора, отсчитываемую по ртутному термометру гравиметра.

Для изучения интересующего участка, проводятся многократные измерения в различных его точках и получают различные значения силы земного притяжения. Построив график, можно увидеть места разуплотнений, а по разностям полученных измерений определить их характер.

 

Магнитометр МИНИМАГ

Магнитометр- (от греч. magnetis - магнит и... метр), прибор для измерения характеристик магнитного поля и магнитных свойств материалов. В зависимости от определяемой величины различают приборы для измерения: напряжённости поля (эрстедметры), направления поля (инклинаторы <http://slovari.yandex.ru/%7E%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B8/%D0%91%D0%A1%D0%AD/%D0%98%D0%BD%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80/> и деклинаторы <http://slovari.yandex.ru/%7E%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B8/%D0%91%D0%A1%D0%AD/%D0%94%D0%B5%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80/>), градиента поля (градиентометры), магнитной индукции (тесламетры), магнитного потока (веберметры, или флюксметры <http://slovari.yandex.ru/%7E%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B8/%D0%91%D0%A1%D0%AD/%D0%A4%D0%BB%D1%8E%D0%BA%D1%81%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80/>), коэрцитивной силы (коэрцитиметры <http://slovari.yandex.ru/%7E%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B8/%D0%91%D0%A1%D0%AD/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%80%D1%86%D0%B8%D1%82%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80/>), магнитной проницаемости (мюметры), магнитной восприимчивости (каппа-метры), магнитного момента.

 

 

 

Типы магнитометров:

1. Оптикомеханический магнитометр. Принцип действия основан на взаимодействии магнитного поля земли постоянного магнита служащим чувствительным элементом.

2. Ферозонтовый магнитометр. Один из распространенных АМФ - 21. Обмотки двух катушек возбуждения соединены таким образом, что бы переменное поле в двух сердечниках было направлено противоположно. Сами сердечники ориентируются вдоль измеряемой составляющей полного вектора напряженности магнитного поля.

3. Протонный магнитометр. Он состоит из магнита - чувствительного датчика представляющий собой протон - содержащий сосуд с водой, спиртом, бензолом вокруг которого намотаны возбуждающие катушки.

.   Квантовый магнитометр. В квантовых магнитометрах измеряющих абсолютные значения индукции магнитного поля используется эффект Зеемана. Чувствительным элементом магнитометра является сосуд с парами цезия, рубидия, гелия.

Магнитометр МИНИМАГ - портативная модель одноканального протонного магнитометра с упрощенной схемой управления, предназначенная для широкого производственного применения при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых. Его можно также использовать в качестве автономной магнитовариационной станции (МВС) с программируемым циклом работы при максимальном быстродействии 1 изменение в 2 секунды.

Несмотря на малые габариты прибора, он обладает достаточно высокими метрологическими характеристиками, обеспечивающими реализацию высокоточных магнитных съемок. В его основу положена современная идеология построения полевых магнитоизмерительных приборов, связанная с использованием микропроцессорной системы управления и накоплением цифровой информации в память.

Отличительная особенность этого магнитометра состоит в том, что каждому измерению присваиваться порядковый номер, по которому он будет привязываться к пункту наблюдения на местности. Это позволило упростить схему и конструкцию этого магнитометра и тем самым улучшить его основные эксплуатационные параметры - надежность, массу, габариты и энергопотребление, а также существенно понизить требования к квалификации оператора. Магнитометр может быть использован для записи вариаций значений модуля индукции магнитного поля Земли. Результаты измерений (значение магнитного поля, время и порядковый номер измерения) магнитометр накапливает в памяти. Емкость памяти магнитометра рассчитана на хранение порядка 62 тыс. рядовых наблюдений при выполнении съемочных работ и порядка 125 тыс. измерений при работе в режиме МВС. Магнитометр не может быть использован при работах в условиях вибрации и ударов.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: