一种用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置的制作方法

本发明涉及一种磁力仪吊架，具体地，涉及一种用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置。

背景技术

时间域航空电磁法(atem)探测系统是航空物探的一种。航空物探作为快速、经济的高技术勘查方法在西方发达国家使用较为广泛，主要用于金属矿产资源调查，区域资源勘查及地质填图等。飞行作业可以使探测的速度和应用范围大大扩展，极大的提高资源勘察的效率。

时间域航空电磁探测系统由机载数据采集和记录计算机等机上设备和机舱外挂磁力仪以及发射线圈和接收线圈组成。本系统采用的磁力仪是cs-vl高精度铯光泵磁力仪，它使用稳定的cs元素作为工作物质，采用严苛的工业标准生产。该磁力仪具有高灵敏度，低噪声，连续读数，自动半球选择，宽工作电压，大的工作区域很小的死区范围，转向差很小等特点。是航空磁力测量的最佳选择。磁力仪工作过程中探头中心轴与地磁场角度要在一定范围内，超过这个范围磁力仪将无法测得准确的数据。地球磁场在一定区域内一般是保持稳定的，变化不会很大，但在全球范围内，磁场方向在每个区域都是不同的，因此本发明为了使整套系统能够适应全球的磁场环境，需要磁力仪探头的固定装置能够调节角度适应地球磁场方向的变化。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种磁力仪吊架，克服现有技术的缺陷，提高磁力仪探头角度调节的范围，安装方便固定牢靠，对磁力仪及电磁发射和接收装置都没有任何干扰。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的装置包含探头盒、配重盒、吊架长管、带孔管夹，平衡尾翼及固定夹具；所述的探头盒设置在吊架长管的一端，所述的配重盒设置在吊架长管的另一端，所述的平衡尾翼及固定夹具设置在吊架长管靠近探头盒一端的尾部，探头盒的内部设置磁力仪探头；所述的带孔管夹固定在吊架长管的管身上。所述的探头盒、配重盒、带孔管夹，平衡尾翼及固定夹具均采用工程塑料制成。

上述的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的探头盒包含探头卡托、可旋转球壳和探头盒外壳；所述的探头卡托固定在可旋转球壳内，所述的可旋转球壳设置在探头盒外壳内并能够以任意角度旋转，从而可以任意调节磁力仪探头角度。

上述的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的探头卡托由上下对称的上卡托和下卡托组成，上卡托和下卡托为相同的双曲线旋转体，其上分别设有通孔，上卡托和下卡托的内部分别设有底面为圆形的喇叭状空腔，其大头侧上下相对。电缆从通孔中穿出。

上述的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的可旋转球壳是由上下两部分的两个半球壳组成的圆球状空壳，两个半球壳上分别设有通孔，且分别与上卡托和下卡托对应，两个半球壳分别扣置在上卡托和下卡托之外构成圆球形，并将探头卡托固定。即，探头卡托由两个半球壳组成的可旋转球壳固定，每个半球所开通孔与探头卡托上部分或下部分对应，该开孔设计便于磁力仪探头电缆的走线。

上述的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的探头盒外壳由探头盒外壳盖子和探头盒外壳底托组成；所述的探头盒外壳底托为有底无顶的圆桶状，桶壁一侧设有垂直于圆桶纵轴的短圆管形的用于连接吊架长管的支撑托，支撑托与探头盒外壳底托的连接处设有一块护板，其在探头盒外壳底托的外壁上的对面位置也设有一块护板；探头盒外壳盖子为边缘设有向下的边沿的圆盘形盖子，其与探头盒外壳底托扣合后构成一个圆柱型密闭腔。

上述的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的配重盒的外形与探头盒相同，所述的配重盒设有配重盒外壳盖子和配重盒外壳底托组成的配重盒外壳；所述的配重盒外壳内部放有配重块，以使吊架长管两端平衡，从而使整个磁力仪吊架前后平衡。所述的配重盒外壳以及配重盒外壳盖子和配重盒外壳底托分别与探头盒外壳、探头盒外壳盖子和探头盒外壳底托相同。配重可以使磁力仪在飞行中保持平衡，配重盒和探头盒相同，还可以在需要时同时安装两台磁力仪，从而可以测量磁场梯度数据。

上述的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的吊架长管是一根玻璃纤维圆管。优选为直径10厘米。

上述的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的平衡尾翼包含三片相同的直角梯形平板，其四角分别为圆角，直角梯形平板的直角边分别沿吊架长管的管壁长度方向设置并垂直于吊架长管的管壁，其在靠近探头盒一侧的梯形底边长度大于另一侧；每两片相邻的直角梯形平板通过一个固定夹具与吊架长管的管壁固定，相邻的两片直角梯形平板之间的夹角为120°，即三片直角梯形平板的设置位置均分360°的圆周。

上述的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的固定夹具设有三个，每个固定夹具分别包含一个设置在中间的1/3圆柱面，以及其两侧分别设置的一片圆角矩形的固定片，固定片沿1/3圆柱面的直径方向朝外延伸，两侧固定片之间的夹角为120°，每侧固定片和一个平衡尾翼固定，三个固定夹具中间构成一个圆箍，套置在吊架长管靠近探头盒一端的尾部并固定。每片平行尾翼的两侧分别与一个固定夹具一侧的固定片固定，平衡尾翼通过固定夹具固定在吊架长管上，可以降低飞行过程中由于气流不稳造成的对于磁力仪吊架的震动影响，在飞行时能够使整个吊架在气流中保持稳定，使吊架可以较为平稳的工作。

上述的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，其中，所述的带孔管夹是由对称设置的相同的两部分组成的圆箍形，每部分包含一个半圆柱面，其两侧分别设有沿半圆柱面的直径方向朝外延伸的垂直于半圆柱面的边沿，两侧边沿的面积一大一小，大边沿上设有一个圆孔。两部分相对合拢并固定，套置在吊架长管的管身上，其上的圆孔用来穿过绳子吊挂整个吊架。

本发明提供的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置具有以下优点：

1)该吊架装置可以用于不同规格磁力仪，互换性高。

2)该吊架装置很好地固定了磁力仪，并且密闭性很好，使磁力仪可以稳定的工作，不受外力及雨水影响。

3)本装置采用球体作为固定外壳，可以360度任意调节角度提高了磁力仪探头角度调节的范围，并且固定方式是通过球面贴合挤压固定的方式，安装方便固定牢靠。

4)本装置所有材料均为玻璃纤维或工程塑料，没有任何磁性和导电部件，装置本身对磁力仪及电磁发射和接收装置都没有任何干扰。

附图说明

图1为本发明的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置的结构示意图。

图2为本发明的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置的探头盒外壳示意图。

图3为本发明的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置的探头盒装配示意图。

图4为本发明的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置的配重盒外壳装配示意图。

图5为本发明的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置的吊架长管示意图。

图6为本发明的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置的平衡尾翼及固定夹具示意图。

图7为本发明的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置的带孔管夹示意图。

其中：1、探头盒；2、配重盒；3、吊架长管；4、带孔管夹；5、平衡尾翼；6、固定夹具；7、探头卡托；8、可旋转球壳；9、探头盒外壳；10、上卡托；11、下卡托；12、半球壳；13、探头盒外壳盖子；14、探头盒外壳底托；15、支撑托；16、护板；17、配重盒外壳盖子；18、配重盒外壳底托；19、圆孔；20、配重盒外壳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

如图1所示，本发明提供的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，包含探头盒1、配重盒2、吊架长管3、带孔管夹4，平衡尾翼5及固定夹具6；探头盒1设置在吊架长管3的一端，配重盒2设置在吊架长管3的另一端，平衡尾翼5及固定夹具6设置在吊架长管3靠近探头盒1一端的尾部，探头盒1的内部设置磁力仪探头；带孔管夹4固定在吊架长管3的管身上。探头盒1、配重盒2、带孔管夹4。探头盒1、配重盒2、带孔管夹4，平衡尾翼5及固定夹具6均采用工程塑料制成。

如图2和图3所示，探头盒1包含探头卡托7、可旋转球壳8和探头盒外壳9；探头卡托7固定在可旋转球壳8内，可旋转球壳8设置在探头盒外壳9内并能够旋转。

探头卡托7由上下对称的上卡托10和下卡托11组成，上卡托10和下卡托11为相同的双曲线旋转体，其上分别设有通孔，上卡托10和下卡托11的内部分别设有底面为圆形的喇叭状空腔，其大头侧上下相对。

可旋转球壳8是由上下两部分的两个半球壳12组成的圆球状空壳，两个半球壳12上分别设有通孔，且分别与上卡托10和下卡托11对应，两个半球壳12分别扣置在上卡托10和下卡托11之外构成圆球形，并将探头卡托7固定。

探头盒外壳9由探头盒外壳盖子13和探头盒外壳底托14组成；探头盒外壳底托14为有底无顶的圆桶状，桶壁一侧设有垂直于圆桶纵轴的短圆管形的用于连接吊架长管3的支撑托15，支撑托15与探头盒外壳底托14的连接处设有一块护板16；探头盒外壳盖子13为边缘设有向下的边沿的圆盘形盖子，其与探头盒外壳底托14扣合后构成一个圆柱型密闭腔。

如图4所示，配重盒2的外形与探头盒1相同，配重盒2设有配重盒外壳盖子17和配重盒外壳底托18组成的配重盒外壳20；配重盒外壳20内部放有配重块。

如图5所示，吊架长管3是一根玻璃纤维圆管。

如图6所示，平衡尾翼5包含三片相同的直角梯形平板，其四角分别为圆角，直角梯形平板的直角边分别沿吊架长管3的管壁长度方向设置并垂直于吊架长管3的管壁，其在靠近探头盒1一侧的梯形底边长度大于另一侧；每两片相邻的直角梯形平板通过一个固定夹具6与吊架长管3的管壁固定，相邻的两片直角梯形平板之间的夹角为120°。

固定夹具6设有三个，每个固定夹具6分别包含一个设置在中间的1/3圆柱面，以及其两侧分别设置的一片圆角矩形的固定片，固定片沿1/3圆柱面的直径方向朝外延伸，两侧固定片之间的夹角为120°，每侧固定片和一个平衡尾翼5固定，三个固定夹具6中间构成一个圆箍，套置在吊架长管3靠近探头盒1一端的尾部并固定。

如图7所示，带孔管夹4是由对称设置的相同的两部分组成的圆箍形，每部分包含一个半圆柱面，其两侧分别设有沿半圆柱面的直径方向朝外延伸的垂直于半圆柱面的边沿，两侧边沿的面积一大一小，大边沿上设有一个圆孔19。两部分相对合拢并固定，套置在吊架长管3的管身上。

下面结合实施例对本发明提供的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置做更进一步描述。

实施例1

一种用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，包含探头盒1、配重盒2、吊架长管3、带孔管夹4，平衡尾翼5及固定夹具6。

探头盒1设置在吊架长管3的一端，配重盒2设置在吊架长管3的另一端，平衡尾翼5及固定夹具6设置在吊架长管3靠近探头盒1一端的尾部，探头盒1的内部设置磁力仪探头；带孔管夹4固定在吊架长管3的管身上。

探头盒1、配重盒2、带孔管夹4，平衡尾翼5及固定夹具6均采用工程塑料制成。

吊架长管3是一根玻璃纤维圆管。优选为直径10厘米。

探头盒1包含探头卡托7、可旋转球壳8和探头盒外壳9；探头卡托7固定在可旋转球壳8内，可旋转球壳8设置在探头盒外壳9内并能够以任意角度旋转，从而可以任意调节磁力仪探头角度。

探头卡托7由上下对称的上卡托10和下卡托11组成，上卡托10和下卡托11为相同的双曲线旋转体，其上分别设有通孔，上卡托10和下卡托11的内部分别设有底面为圆形的喇叭状空腔，其大头侧上下相对。电缆从通孔中穿出。

可旋转球壳8是由上下两部分的两个半球壳12组成的圆球状空壳，两个半球壳12上分别设有通孔，且分别与上卡托10和下卡托11对应，两个半球壳12分别扣置在上卡托10和下卡托11之外构成圆球形，并将探头卡托7固定。即，探头卡托7由两个半球壳12组成的可旋转球壳8固定，每个半球所开通孔与探头卡托7上部分或下部分对应，该开孔设计便于磁力仪探头电缆的走线。

探头盒外壳9由探头盒外壳盖子13和探头盒外壳底托14组成；探头盒外壳底托14为有底无顶的圆桶状，桶壁一侧设有垂直于圆桶纵轴的短圆管形的用于连接吊架长管3的支撑托15，支撑托15与探头盒外壳底托14的连接处设有一块护板16，其在探头盒外壳底托14的外壁上的对面位置也设有一块护板16；探头盒外壳盖子13为边缘设有向下的边沿的圆盘形盖子，其与探头盒外壳底托14扣合后构成一个圆柱型密闭腔。

配重盒2的外形与探头盒1相同，配重盒2设有配重盒外壳盖子17和配重盒外壳底托18组成的配重盒外壳20；配重盒外壳20内部放有配重块，以使吊架长管3两端平衡，从而使整个磁力仪吊架前后平衡。配重盒外壳20以及配重盒外壳盖子17和配重盒外壳底托18分别与探头盒外壳9、探头盒外壳盖子13和探头盒外壳底托14相同。配重可以使磁力仪在飞行中保持平衡，配重盒2和探头盒1相同，还可以在需要时同时安装两台磁力仪，从而可以测量磁场梯度数据。

平衡尾翼5包含三片相同的直角梯形平板，其四角分别为圆角，直角梯形平板的直角边分别沿吊架长管3的管壁长度方向设置并垂直于吊架长管3的管壁，其在靠近探头盒1一侧的梯形底边长度大于另一侧；每两片相邻的直角梯形平板通过一个固定夹具6与吊架长管3的管壁固定，相邻的两片直角梯形平板之间的夹角为120°，即三片直角梯形平板的设置位置均分360°的圆周。

固定夹具6设有三个，每个固定夹具6分别包含一个设置在中间的1/3圆柱面，以及其两侧分别设置的一片圆角矩形的固定片，固定片沿1/3圆柱面的直径方向朝外延伸，两侧固定片之间的夹角为120°，每侧固定片和一个平衡尾翼5固定，三个固定夹具6中间构成一个圆箍，套置在吊架长管3靠近探头盒1一端的尾部并固定。每片平行尾翼的两侧分别与一个固定夹具6一侧的固定片固定，平衡尾翼5通过固定夹具6固定在吊架长管3上，可以降低飞行过程中由于气流不稳造成的对于磁力仪吊架的震动影响，在飞行时能够使整个吊架在气流中保持稳定，使吊架可以较为平稳的工作。

带孔管夹4是由对称设置的相同的两部分组成的圆箍形，每部分包含一个半圆柱面，其两侧分别设有沿半圆柱面的直径方向朝外延伸的垂直于半圆柱面的边沿，两侧边沿的面积一大一小，大边沿上设有一个圆孔19。两部分相对合拢并固定，套置在吊架长管3的管身上，其上的圆孔19用来穿过绳子吊挂整个吊架。

该磁力仪吊架装置在使用时，将磁力仪探头放置在探头盒1中，探头的电缆通过探头盒1中预留的空洞引到长管中，磁力仪电子箱与探头电缆接头连接并连接一根同轴电缆从长管中间穿出，连接到数据采集设备上。探头盒1内部结构可以任意调节磁力仪探头方向。

本发明提供的用于时间域航空电磁法探测系统的磁力仪吊架装置，由探头盒1、配重盒2、吊架长管3、带孔管夹4，平衡尾翼5及固定夹具6组成。将磁力仪探头置于探头盒1内的探头卡托7中，然后用两个半球形球壳组成的探头卡托固定球壳将探头支架包裹、固定形成一个球体，探头电缆线从球体上的孔洞中穿出，通过调整球体的角度来控制磁力仪探头角度。目前的同类装置调节角度的方向多在二维平面内调节，本装置采用球体作为固定外壳，可以360度任意调节角度，提高了磁力仪探头角度调节的范围，并且固定方式是通过球面贴合挤压固定，安装方便固定牢靠。本装置所有材料均为玻璃纤维或工程塑料，没有任何磁性和导电部件，装置本身对磁力仪及电磁发射和接收装置都没有任何干扰。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。