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磁力仪的分类及原理说明

2019-03-13

地磁感应仪是用于测量地磁倾角的仪器。最主要的部件是一个轴旋转的多匝线圈。线圈装在水平的架子上面,架上有呈90°的交叉的度盘。在线圈的旋转轴和地磁场方向保持一致平行时,转动线圈的电压输出为零。此刻的倾角便是地磁倾角。误差可由线圈的正反转、水平和垂直度盘旋转180°的两组测量数据对比后消除,因此精确度可达数秒。  

地磁经纬仪是用于测量地磁场水平强度的磁力仪。它是科学家高斯等根据两个不同的磁棒之间的互相间的作用力和悬挂着的磁棒的振荡周期与地磁场强度的关系设计的。主要的组成部分是偏磁棒、偏转磁系及其悬丝、望远镜和水平度盘以及磁棒振荡箱。地磁经纬仪主要有两款型号,马丁磁力仪和施密特磁力仪。

正弦检流计是用于测量地磁场水平强度的磁力仪。主要的组成部件亥姆霍兹线圈、悬丝和磁系。线圈常数和电流的大小以及磁针的偏角影响测量效果。 

石英丝水平强度磁力仪是用于测量地磁场水平强度的磁力仪,是学者拉库尔以扭力矩和磁力矩之间的平衡的定律设计制造而成的。主要的组成部分是石英丝和磁针,只要是测量出悬丝扭过+2π到2π时磁针的偏转角度,通过计算就可算出地磁场水平强度所以应用非常的广泛。

零点磁秤是用于测量地磁场垂直大小的磁力仪,是拉库尔根据重力矩与磁力矩平衡的原理,把两个磁针间的相互作用的原理制成的。主要的组成部分是单体磁针和垂直面内磁棒,只要改变磁棒方向就可以使磁针归零。磁棒在不太的方向对磁针所引起的磁场强度是经过测定大小的,磁针在归零时磁棒的方向可测量出地磁场的垂直大小。

磁通门磁力仪是用于测量地磁场大小和方向的磁力仪。磁通门探头是一个可以在弱磁场中就可以变成饱和磁化的由高磁导率合金的磁芯。原理是在保持平行的磁芯上分别绕有两个初级和次级的线圈,两个线圈串联起来以20到1000赫左右大小的频率刺激磁场,使得磁芯变成了饱和状态,次级线圈与差动放大器相连。在外磁场为零时,由高磁导率合金的磁芯中的交流磁通的负半周贺正半周之间的大小完全对称一样,这时候的两个线圈的输出大小为零。当磁芯轴存在着直流磁场的时候,磁芯将会在某一半周就会先变成了饱和状态,正负半周之间就会变成大小不对称,这时候的线圈的输出电压差与磁通量的大小呈正比,此时只要测量电压的大小就可得到地磁场的值。

质子旋进磁力仪是用于测量地磁场总的强度的磁力仪。当强大的磁场存在时会领水或碳氢化合物之中的质子极性化,在强大磁场消失的时候,质子就会以角速度ω绕地磁场运动,。只要测量质子的旋进频率就可得到地磁场总大小值,而测量精密度可达0.01纳特,不过缺点是能连续测量。特别的是只要在在测量磁场时探头外部再多加一个亥姆霍兹线圈,就可以变成质子旋进分量磁力仪,可以用于测量地磁场的分量。

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