专利名称：用于井下磁场测量的质子磁力仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种地球物理探测设备，具体的是用于井下探测磁场的装置。
技术背景地球就是有南极(S)北极(N)的大磁化体，这一大球体的磁力线自北极到南极均匀分 布。以勘探的角度来看，在地球表面的任一地区都可以测量这一磁场的存在， 一般称为正常 场(亦称背景场)。然而局部存有极化体，如铁磁性矿体的存在，它自然也有N极和S极及 其对应的磁力线分布，如果在此处进行磁场测量，其测量值既有地球磁场成份存在，也有其 局部的磁场成份，显然该磁场值有别于正常磁场，这样被称为异常场。人们在寻找铁磁性矿 藏时就是利用探测磁场异常的方式来实现的。磁场测量手段很多，其中，上世纪六十年代后广泛应用的质子旋进式磁力仪就是一种灵 敏度很高的磁测量仪，它被成功地应用在空中、海洋、陆地等领域的找矿工作。该磁力仪的 基本原理是利用质子的磁矩及自旋特性，二者均为矢量，在人工施加电场的作用下，质子按 此电场方向排列。当此电场撤掉之后，这些质子除自旋转外，还要绕着外面大地磁场方向运 动，形i以旋转的陀螺。由于带电质子在磁场中运动，就要产生电的信号，该信号是衰减的； 另外质子绕着大地磁场方向旋进，其旋进的频率与地磁场有正比关系，就是说测出不同质子 旋进频率值即测出了相对应的磁场值，可用下式表示<formula>formula see original document page 3</formula>式中co为质子旋进圆频率；Y为廻旋磁比率(常数)；恥为外磁场值。 (1)式可写成<formula>formula see original document page 3</formula>式中/s为质子旋进频率，(2)式直观地反应了质子旋进频率与磁场值的对应关系。根据上述原理，目前一般质子旋进式磁力仪的结构主要由以下几部分组成产生质子旋 进的液体材料，如煤油或水、酒精等介质称为样品，将该样品装入一个密封的圆形容器中， 并将线圈放入其中，此为由样品和线圈组成的探头。其功能有二其一是给线圈通电产生电 场使质子定向排列，亦称为取向；其二，当撤掉电源后质子开始旋进，由线圈作为传感器接 收此旋进信号。为此设有控制探头进行供电/测量转接的转换控制开关。另外还设有旋进信 号的调理电路，将信号进行处理、配频、放大，还有测频器和运算、显示、输出部件。目前，市场上的普通质子旋进式磁力仪大多是用于地面上、海洋和空中的磁场测量。随 着探矿事业的发展，常常需要对大地深层进行探测，这就需要在井下测量，因而需要提出一种适应井下进行磁场测量的质子磁力仪。 实用新型内容本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提出一种用于井下磁场测量的质子磁力 仪。该磁力仪适于井中磁场测量，结构合理适用，使用方便灵活，具有较好的测量效果。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的用于井下磁场测量的质子磁力仪， 主要设有探头、磁化/测量转换控制开关、磁化电源、调理电路、测频器、控制器和传送接 口、 PC机、显示器，其特征在于该磁力仪的组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头、磁化/测量转换控制开关、磁化电源、由配谐电路、放大电路、 整形电路组成的调理电路、测频器和控制器，所述探头是由煤油或水、酒精介质和反向串联 结构的线圈装入一个密封的圆形容器中构成，该圆形容器为长条形；所述磁化电源连接所述 磁化/测量转换控制开关，该磁化/测量转换控制开关连接所述探头、配谐电路，配谐电路与 放大电路连接，放大电路连接整形电路，整形电路连接测频器，所述控制器与所述磁化/测 量转换控制开关、配谐电路、放大电路、整形电路、测频器进行控制连接，并与井上部件进 行控制和传输信号连接；所述全部井下部件设置在一个直径50—150mm，长100 — 300mm的 密封圆筒中；井上部分由接口电路，PC计算机，显示器，键盘组成；其中接口电路与井下 部件中的控制器进行控制和测量信号传输连接，所述井上部件和井下部件通过足够长的电缆 进行连接。本实用新型由于将探头、磁化/测量转换控制开关、调理电路、测频器和控制器小型化， 设置在一个细长的密封圆筒中，具有抗电磁干扰和抗压能力；井下和井上部件通过足够长的 电缆连接，所以可以非常方便地对井下磁场进行测量，井下部件的设置功能齐全，探头线圈 设置为反向串联结构，可以抑制干扰，突出有效信号，测量准确，井上部件配有计算机，控 制操作灵活便捷，本实用新型具有结构合理适用，使用方便灵活，测量准确，特别适合于井 下磁场测量的优点。
图1是本实用新型的电路结构示意框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明实施例参见附图，用于井下磁 场测量的质子磁力仪，主要设有探头、磁化/测量转换控制开关、磁化电源、调理电路、测 频器、控制器和传送接口、 PC机、显示器，该磁力仪的组成部件分成井上部分和井下部分， 井下部分10包括的主要部件探头、磁化/测量转换控制开关、磁化电源、由配谐电路、放大电路、整形电路组成的调理电路和控制器，所述探头是由酒精介质1. 1和反向串联结构的 线圈1. 2装入一个密封的圆形容器1. 3中构成，该圆形容器为长条形；所述磁化电源3连接 所述磁化/测量转换控制开关4，该磁化/测量转换控制开关连接所述探头、配谐电路5，配 谐电路与放大电路6连接，放大电路连接整形电路7，整形电路连接测频器8，所述控制器 9与所述磁化/测量转换控制开关、配谐电路、放大电路、整形电路、测频器进行控制连接， 并与井上部件进行控制和传输信号连接；所述全部井下部件设置在一个直径56mm，长200mm 的密封圆筒中；井上部分ll由接口电路12， PC计算机13，液晶显示器14，键盘15组成； 其中接口电路与井下部件中的控制器进行控制和测量信号传输连接，所述井上部件和井下部 件通过足够长的电缆进行连接。本实施例中所述井下部分的器件磁化电源、磁化/测量转换控制开关、配谐电路、放 大器、整形电路、测频器、控制器等和井上部分的器件接口电路、PC机、显示器、键盘等均是市场购置，其结构和功能以及装配使用方法均为公知技术。
权利要求1、一种用于井下磁场测量的质子磁力仪，主要设有探头、磁化/测量转换控制开关、磁化电源、调理电路、测频器、控制器和传送接口、PC机、显示器，其特征在于该磁力仪的组成部件分成井上部分和井下部分，井下部分(10)包括的主要部件探头、磁化/测量转换控制开关、磁化电源、由配谐电路、放大电路、整形电路组成的调理电路、测频器和控制器，所述探头是由煤油或水、酒精介质(1.1)和反向串联结构的线圈(1.2)装入一个密封的圆形容器(1.3)中构成，该圆形容器为长条形；所述磁化电源(3)连接所述磁化/测量转换控制开关(4)，该磁化/测量转换控制开关连接所述探头和配谐电路(5)，配谐电路与放大电路(6)连接，放大电路连接整形电路(7)，整形电路连接测频器(8)，所述控制器(9)与所述磁化/测量转换控制开关、配谐电路、放大电路、整形电路、测频器进行控制和测量信号传输连接，并与井上部件进行控制和传输信号连接；所述全部井下部件设置在一个直径50-150mm，长100-300mm的密封圆筒中；井上部分(11)由接口电路(12)，PC计算机(13)，显示器(14)，键盘(15)组成；其中接口电路与井下部件中的控制器连接，所述井上部件和井下部件通过足够长的电缆进行连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于井下磁场测量的质子磁力仪，该磁力仪的组成部件分成井上部分和井下部分，井下部分包括探头、磁化/测量转换控制开关、磁化电源、调理电路、测频器和控制器，探头是由煤油或水、酒精介质和反向串联结构的线圈装入一个密封的圆形容器中构成；磁化电源连接磁化/测量转换控制开关、该控制开关连接所述探头和配谐电路，配谐电路、放大电路、整形电路、测频器顺序连接，并与控制器连接，控制器与井上部件进行连接；井下部件设置在一个直径50-150mm，长100-300mm的密封圆筒中；井上部分由接口电路，PC计算机，显示器，键盘组成；本实用新型适用于井下磁场测量，具有结构合理适用，使用方便灵活，测量准确的特点。
文档编号G01V3/40GK201107414SQ200720175589
公开日2008年8月27日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年9月3日
发明者吴天彪, 周立军, 李兆宏, 梁连仲, 洪国强, 森 王, 王海龙, 韩小申, 高文利 申请人:北京奥地探测仪器公司