專利名稱：用于井下磁場(chǎng)測(cè)量的質(zhì)子磁力儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種地球物理探測(cè)設(shè)備，具體的是用于井下探測(cè)磁場(chǎng)的裝置。
技術(shù)背景地球就是有南極(S)北極(N)的大磁化體，這一大球體的磁力線自北極到南極均勻分 布。以勘探的角度來(lái)看，在地球表面的任一地區(qū)都可以測(cè)量這一磁場(chǎng)的存在， 一般稱為正常 場(chǎng)(亦稱背景場(chǎng))。然而局部存有極化體，如鐵磁性礦體的存在，它自然也有N極和S極及 其對(duì)應(yīng)的磁力線分布，如果在此處進(jìn)行磁場(chǎng)測(cè)量，其測(cè)量值既有地球磁場(chǎng)成份存在，也有其 局部的磁場(chǎng)成份，顯然該磁場(chǎng)值有別于正常磁場(chǎng)，這樣被稱為異常場(chǎng)。人們?cè)趯ふ诣F磁性礦 藏時(shí)就是利用探測(cè)磁場(chǎng)異常的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。磁場(chǎng)測(cè)量手段很多，其中，上世紀(jì)六十年代后廣泛應(yīng)用的質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀就是一種靈 敏度很高的磁測(cè)量?jī)x，它被成功地應(yīng)用在空中、海洋、陸地等領(lǐng)域的找礦工作。該磁力儀的 基本原理是利用質(zhì)子的磁矩及自旋特性，二者均為矢量，在人工施加電場(chǎng)的作用下，質(zhì)子按 此電場(chǎng)方向排列。當(dāng)此電場(chǎng)撤掉之后，這些質(zhì)子除自旋轉(zhuǎn)外，還要繞著外面大地磁場(chǎng)方向運(yùn) 動(dòng)，形i以旋轉(zhuǎn)的陀螺。由于帶電質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，就要產(chǎn)生電的信號(hào)，該信號(hào)是衰減的； 另外質(zhì)子繞著大地磁場(chǎng)方向旋進(jìn)，其旋進(jìn)的頻率與地磁場(chǎng)有正比關(guān)系，就是說(shuō)測(cè)出不同質(zhì)子 旋進(jìn)頻率值即測(cè)出了相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)值，可用下式表示<formula>formula see original document page 3</formula>式中co為質(zhì)子旋進(jìn)圓頻率；Y為廻旋磁比率(常數(shù))；恥為外磁場(chǎng)值。 (1)式可寫成<formula>formula see original document page 3</formula>式中/s為質(zhì)子旋進(jìn)頻率，(2)式直觀地反應(yīng)了質(zhì)子旋進(jìn)頻率與磁場(chǎng)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)上述原理，目前一般質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀的結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成產(chǎn)生質(zhì)子旋 進(jìn)的液體材料，如煤油或水、酒精等介質(zhì)稱為樣品，將該樣品裝入一個(gè)密封的圓形容器中， 并將線圈放入其中，此為由樣品和線圈組成的探頭。其功能有二其一是給線圈通電產(chǎn)生電 場(chǎng)使質(zhì)子定向排列，亦稱為取向；其二，當(dāng)撤掉電源后質(zhì)子開(kāi)始旋進(jìn)，由線圈作為傳感器接 收此旋進(jìn)信號(hào)。為此設(shè)有控制探頭進(jìn)行供電/測(cè)量轉(zhuǎn)接的轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)。另外還設(shè)有旋進(jìn)信 號(hào)的調(diào)理電路，將信號(hào)進(jìn)行處理、配頻、放大，還有測(cè)頻器和運(yùn)算、顯示、輸出部件。目前，市場(chǎng)上的普通質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀大多是用于地面上、海洋和空中的磁場(chǎng)測(cè)量。隨 著探礦事業(yè)的發(fā)展，常常需要對(duì)大地深層進(jìn)行探測(cè)，這就需要在井下測(cè)量，因而需要提出一種適應(yīng)井下進(jìn)行磁場(chǎng)測(cè)量的質(zhì)子磁力儀。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種用于井下磁場(chǎng)測(cè)量的質(zhì)子磁力 儀。該磁力儀適于井中磁場(chǎng)測(cè)量，結(jié)構(gòu)合理適用，使用方便靈活，具有較好的測(cè)量效果。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的用于井下磁場(chǎng)測(cè)量的質(zhì)子磁力儀， 主要設(shè)有探頭、磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、磁化電源、調(diào)理電路、測(cè)頻器、控制器和傳送接 口、 PC機(jī)、顯示器，其特征在于該磁力儀的組成部件分成井上部分和井下部分，井下部 分包括的主要部件探頭、磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、磁化電源、由配諧電路、放大電路、 整形電路組成的調(diào)理電路、測(cè)頻器和控制器，所述探頭是由煤油或水、酒精介質(zhì)和反向串聯(lián) 結(jié)構(gòu)的線圈裝入一個(gè)密封的圓形容器中構(gòu)成，該圓形容器為長(zhǎng)條形；所述磁化電源連接所述 磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)，該磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)連接所述探頭、配諧電路，配諧電路與 放大電路連接，放大電路連接整形電路，整形電路連接測(cè)頻器，所述控制器與所述磁化/測(cè) 量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、配諧電路、放大電路、整形電路、測(cè)頻器進(jìn)行控制連接，并與井上部件進(jìn) 行控制和傳輸信號(hào)連接；所述全部井下部件設(shè)置在一個(gè)直徑50—150mm，長(zhǎng)100 — 300mm的 密封圓筒中；井上部分由接口電路，PC計(jì)算機(jī)，顯示器，鍵盤組成；其中接口電路與井下 部件中的控制器進(jìn)行控制和測(cè)量信號(hào)傳輸連接，所述井上部件和井下部件通過(guò)足夠長(zhǎng)的電纜 進(jìn)行連接。本實(shí)用新型由于將探頭、磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、調(diào)理電路、測(cè)頻器和控制器小型化， 設(shè)置在一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的密封圓筒中，具有抗電磁干擾和抗壓能力；井下和井上部件通過(guò)足夠長(zhǎng)的 電纜連接，所以可以非常方便地對(duì)井下磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，井下部件的設(shè)置功能齊全，探頭線圈 設(shè)置為反向串聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以抑制干擾，突出有效信號(hào)，測(cè)量準(zhǔn)確，井上部件配有計(jì)算機(jī)，控 制操作靈活便捷，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)合理適用，使用方便靈活，測(cè)量準(zhǔn)確，特別適合于井 下磁場(chǎng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明實(shí)施例參見(jiàn)附圖，用于井下磁 場(chǎng)測(cè)量的質(zhì)子磁力儀，主要設(shè)有探頭、磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、磁化電源、調(diào)理電路、測(cè) 頻器、控制器和傳送接口、 PC機(jī)、顯示器，該磁力儀的組成部件分成井上部分和井下部分， 井下部分10包括的主要部件探頭、磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、磁化電源、由配諧電路、放大電路、整形電路組成的調(diào)理電路和控制器，所述探頭是由酒精介質(zhì)1. 1和反向串聯(lián)結(jié)構(gòu)的 線圈1. 2裝入一個(gè)密封的圓形容器1. 3中構(gòu)成，該圓形容器為長(zhǎng)條形；所述磁化電源3連接 所述磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)4，該磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)連接所述探頭、配諧電路5，配 諧電路與放大電路6連接，放大電路連接整形電路7，整形電路連接測(cè)頻器8，所述控制器 9與所述磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、配諧電路、放大電路、整形電路、測(cè)頻器進(jìn)行控制連接， 并與井上部件進(jìn)行控制和傳輸信號(hào)連接；所述全部井下部件設(shè)置在一個(gè)直徑56mm，長(zhǎng)200mm 的密封圓筒中；井上部分ll由接口電路12， PC計(jì)算機(jī)13，液晶顯示器14，鍵盤15組成； 其中接口電路與井下部件中的控制器進(jìn)行控制和測(cè)量信號(hào)傳輸連接，所述井上部件和井下部 件通過(guò)足夠長(zhǎng)的電纜進(jìn)行連接。本實(shí)施例中所述井下部分的器件磁化電源、磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、配諧電路、放 大器、整形電路、測(cè)頻器、控制器等和井上部分的器件接口電路、PC機(jī)、顯示器、鍵盤等均是市場(chǎng)購(gòu)置，其結(jié)構(gòu)和功能以及裝配使用方法均為公知技術(shù)。
權(quán)利要求1、一種用于井下磁場(chǎng)測(cè)量的質(zhì)子磁力儀，主要設(shè)有探頭、磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、磁化電源、調(diào)理電路、測(cè)頻器、控制器和傳送接口、PC機(jī)、顯示器，其特征在于該磁力儀的組成部件分成井上部分和井下部分，井下部分(10)包括的主要部件探頭、磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、磁化電源、由配諧電路、放大電路、整形電路組成的調(diào)理電路、測(cè)頻器和控制器，所述探頭是由煤油或水、酒精介質(zhì)(1.1)和反向串聯(lián)結(jié)構(gòu)的線圈(1.2)裝入一個(gè)密封的圓形容器(1.3)中構(gòu)成，該圓形容器為長(zhǎng)條形；所述磁化電源(3)連接所述磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)(4)，該磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)連接所述探頭和配諧電路(5)，配諧電路與放大電路(6)連接，放大電路連接整形電路(7)，整形電路連接測(cè)頻器(8)，所述控制器(9)與所述磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、配諧電路、放大電路、整形電路、測(cè)頻器進(jìn)行控制和測(cè)量信號(hào)傳輸連接，并與井上部件進(jìn)行控制和傳輸信號(hào)連接；所述全部井下部件設(shè)置在一個(gè)直徑50-150mm，長(zhǎng)100-300mm的密封圓筒中；井上部分(11)由接口電路(12)，PC計(jì)算機(jī)(13)，顯示器(14)，鍵盤(15)組成；其中接口電路與井下部件中的控制器連接，所述井上部件和井下部件通過(guò)足夠長(zhǎng)的電纜進(jìn)行連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于井下磁場(chǎng)測(cè)量的質(zhì)子磁力儀，該磁力儀的組成部件分成井上部分和井下部分，井下部分包括探頭、磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、磁化電源、調(diào)理電路、測(cè)頻器和控制器，探頭是由煤油或水、酒精介質(zhì)和反向串聯(lián)結(jié)構(gòu)的線圈裝入一個(gè)密封的圓形容器中構(gòu)成；磁化電源連接磁化/測(cè)量轉(zhuǎn)換控制開(kāi)關(guān)、該控制開(kāi)關(guān)連接所述探頭和配諧電路，配諧電路、放大電路、整形電路、測(cè)頻器順序連接，并與控制器連接，控制器與井上部件進(jìn)行連接；井下部件設(shè)置在一個(gè)直徑50-150mm，長(zhǎng)100-300mm的密封圓筒中；井上部分由接口電路，PC計(jì)算機(jī)，顯示器，鍵盤組成；本實(shí)用新型適用于井下磁場(chǎng)測(cè)量，具有結(jié)構(gòu)合理適用，使用方便靈活，測(cè)量準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01V3/40GK201107414SQ200720175589
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者吳天彪, 周立軍, 李兆宏, 梁連仲, 洪國(guó)強(qiáng), 森 王, 王海龍, 韓小申, 高文利 申請(qǐng)人:北京奧地探測(cè)儀器公司