加拿大GEM公司GSM-19T梯度仪、梯度磁力仪
面议
中国 北京
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GSM-19T 标准质子旋进磁力仪和梯度仪
GSM-19 *Overhauser 磁力仪和梯度仪
GSMP35 钾光泵磁力仪
dIdD 三分量磁力仪
一.序言
加拿大GEM 公司是专门研发和生产磁力仪的****公司,已有三十多年历史。
其生产的磁力仪被公认为磁力仪的标准系列。该公司研发和生产的磁力仪共有七
个系列,每个系列中都有多个品种。GEM 磁力仪销往*。自2005 年以来,
仅一年10 个月时间,国内有关单位就购买了近300 台标准质子旋进磁力仪和40
多台*OVERHAUSER 磁力仪以及多台三分量磁力仪。
GEM 公司生产的磁力仪系列:
● 标准质子磁力仪和梯度仪系列
● *OVERHAUER 磁力仪和梯度仪系列
● dIdD 三分量磁力仪系列
● 钾光泵磁力仪系列
● Overhauser 航空磁力仪
● 钾光泵航空磁力仪
● 超*磁力仪
二.GSM-19T 标准质子旋进磁力仪和梯度仪系列
质子旋进磁力仪长期以来一直是使用普遍、价格便宜的磁力仪,其用途包括
矿产资源勘探,环境和工程勘探以及监测磁场变化等。
图1 GSM-19T 标准质子旋进磁力仪
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1.工作原理
质子旋进磁力仪利用富含质子氢的液体产生旋进信号。它使用的液体可以提
供非
常高的氢密度,并且在操作时没有危险。
让****化直流电流通过绕在富含质子氢液体探头的线圈上,便会产生100 高斯
(Gauss)的辅助磁通密度。质子被****化至较强的净磁化强度,与较强的磁通密
度达到热平衡。
当辅助磁通终止时,被“****化“的质子即发生旋进而重新恢复为正常的磁通
密度状态。根据以下公式,质子的旋进频率f0 与磁通密度B(单位为特斯拉—
Teslas,T)有直接关系:
f0=(γp/2π)Bγp/2π=42.5763751MHz/T
对质子旋进的测量必须按序进行,即先有一个初始****化,接着进行频率测量,
然后这个循环不断重复。这不同于在氢核被****化的同时进行旋进测量的连续测量
法。
2.GSM-19T 标准质子旋进磁力仪主要优点
GSM-19T 采用了大量新技术,因而不同于其它质子旋进磁力仪,例如:
● 它集成了*GPS(可选)
● 在主机屏幕上实时显示观测磁场图像
● 通过RS232 接口,快速****观测数据,****速率高达115 千波特
● 可自由选择点、线号的增减
● 分辨率高达0.01nT,灵敏度达0.05nT,****精度±0.2nT 在所有质子磁
力仪中水平****
● 标准内存为4MB,可存储209715 个野外读数或600000 个基点台读数,
根据用户要求,内存量可按4MB 增量扩展
● 具有****的可程序化的基点站观测功能,软件进行日变校正
● 使用GSM-19T 的Walking Mag 采集模式,可保证操作员在野外随走随
采集磁场数据,从而获得连续的观测剖面
● GSM-19T 的另一项*是,用户可以在办公室内把设计好的观测路线和
点位输入给GPS(可选),然后由GPS 指挥操作员在野外按设计进行观测
● 基点台观测和野外流动观测之间具有*的时间同步,这对于在磁干
扰地区和保证*的观测结果是非常重要的
● 具有观测质量监控功能,在测量过程中如果发观某个观测值质量低劣,
对错误观测随时发出警告
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3.技术指标和配置
技术指标:
● 灵敏度:0.05nT
● 分辨率:0.01nT
● ****精度:±0.2nT
● 动态范围:20000 到120000nT
● 梯度容差:>7000nT/m
● 采样率: 3 秒至60 秒可选
● 温*:
0.0025nT/°C(环境温度为0 到-40°C);
0.0018nT/°C(环境温度为0 到+55°C)
● 工作温度:-40℃—+55℃
● 存储32M 字节
对流动站可存1465623 个读数
对基点站可存5373951 个读数
对梯度测量可存1240142 个读数
对步行磁测可存2686975 个读数
● 尺寸及重量:
主机223×69×240mm,重2.1Kg
传感器170mm(长)×75mm(直径), 图 3
重2.2Kg
● 工作模式:
流动站:每3 秒-60 秒自动采样存储一次观测值以及时间和日期
基点站:观测值,时间,日期,每3 到60 秒读、存数据
遥控:可选择RS232 接口进行遥控测量
● 输入与输出:
RS232 接口数字输出或应用6 针防水插头(选项)作模拟输出
标准配置
GSM-19T 主机,GEMlinkw 软件,内部可充电电池,充电器,探头和电
缆以及探头支杆,RS232 电缆,运输箱,中文操作手册。
保修期:两年,终身服务。
图2 GSM-19T在野外施工,
连续working工作模式
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4.GSM-19T 质子旋进磁力仪系列
● GSM-19T 标准质子旋进磁力仪
● GSM-19TW 标准质子步行磁力仪,一边行走一边
读数,****后输出行走路线图及其磁场值
● GSM-19TV 标准质子磁力仪+甚低频
● GSM-19TG 标准质子梯度仪
● GSM-19TGW 标准质子步行梯度仪
● GSM-19TGV 标准质子梯度仪+甚低频
● GSM-19TGWV 标准质子步行梯度仪+甚低频
三.GSM-19 *Overhauser 磁力仪和梯度仪系列
图5 GSM *Overhauser 磁力仪
1.应用领域
Overhauer 磁力仪是运用GEM 公司的*技术开发出来的*磁力仪,
它具有一系列****的优点,已成为*的标准磁力仪观测系统,它主要应用于:
● *矿产资源探测
● 含油、气盆地构造探测
● 工程和环境勘探
● 地下埋藏物和管线探测
● *和火山前兆观测
● 考古
● 对物质磁性的*测量
2.工作原理
当把特殊的含有不成对电子的液体与氢原子结合起来、并在射频(RF)磁场
的****化下便产生Overhauser 效应。也即,不成对的电子将其自身的****化强度传
输给氢原子后,就产生了很强的进动信号这种进动信号对总磁场强度值具有很高
的灵敏度,并可用简单的方程式表达。于是通过测量进动信号,便可测出总磁场
强度。此种磁力仪称为Overhause 磁力仪。
由于产生射频(RF)磁场所需的能量很小,并且其频段处于进动信号频率之
外,从而消除了测量噪声,所以Overhauser 磁力仪功耗特别低,精度很高。
此外,射频磁化过程和进动信号的测量过程可以同步进行,因此观测*,
可以高速采样。
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3.Overhauser 磁力仪探头
Overhauser 磁力仪探头是专利性*产品,它是电子学设计和*磁力化
学的****佳结合。
在电子学方面,探头内含有反向串联的双拾取线圈,以压制环境噪声干扰,
例如大气噪声等。在*磁力化学方面,探头内充填属于公司专利的溶有自由电
子的富氢液体,从而增加了在射频****化磁场作用下所产生的进动信号强度。
在材质方面探头尺寸很小,很轻又牢固。探头的所有材质都是经过仔细选择
的非磁性物,以****大的****信噪比。探头方向性很小,在赤道附近也可对磁场进
行*地测量,在野外测量时可以不必注意探头的放置方向。
4.Overhauser 磁力仪主机
主机包括微型鍵盘,内置固化件的显
示界面,系统控制电路和数据存储以及数
据检索等。为了操作方便,显示界面具有
单色文本和实时剖面显示双重功能,并可
交互使用。可以通过GEMlinkw 软件网页
对内置固化件中的软件进行升级,因此可
使你的磁力仪永远保持****水平,而又不
必返回厂家升级。
图 6 Overhauser 磁力仪探头
支杆和主机
5.Overhauser 磁力仪主要优点
Overhauser 磁力仪把*的数据采集,工作效率和高度稳定性有效地结合
在一起。它的观测精度与昂贵的铯光泵一致,但在稳定性和功耗方面具有独到的
优点:
● 高灵敏度、高分辨率和高观测精度
● **传感器
● 测量之前无需预热,易于野外操作
● 数据存储达4M 字节,可扩展到32M 字节
● 可编程基点站
● 快速数据传输
● 置于磁力仪内的、集成式GPS 用于*测量(可选),
分辨率可达5 米或1 米
● 宽的温度范围(标准型从-40 到+55 摄氏度;可选
型从-55 到60 摄氏度),可在****端的气候条件下使用
● 坚固可靠的设计。使用寿命长,适应性强
● 几乎无须*,确保了更低的使用成本
● 从网站上更新软件
其他优点包括:****精度高、操作速度快(每秒多达5 个读数),能耗
非常低
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6.Overhauser 磁力仪技术指标和配置
技术指标:
灵敏度:<0.015nT
分辨率:0.01nT
****精度: 0.1nT
动态范围:10000 到120000nT
梯度容限:>10000nT/m
采样率:步行Overhauser:60+,5,3,2,1,0.5,0.2 秒
流动Overhauser:3-10 秒
温*:0.0025nT/℃(环境温度为
0 到-40℃情况下);0.0018nT/°C
(环境温度为0 到+55°C 情况下)
工作温度:-40℃--+55℃
存储32M 字节,这意味着:
对流动观测有1465623 个读数
对基点站有5373951 个读数
对梯度测量有1240142 个读数
对Walking Map 模式有2686975 个读数
尺寸及重量:主机223×69×240mm,重2.1Kg
探头175mm(长)×75mm(直径),重1.0Kg
工作模式:流动站:每3 秒钟自动读取和存储一次观
测值,测点坐标值,以及时间和日期。
基点站:每3 到60 秒自动存储一次观测值,
时间和日期
遥控:可选择RS232 接口进行遥控测量
输入与输出:
RS232 接口数字输出或应用6 针防水插头(选项)
作模拟输出
标准配置
GSM-19 主机,GEMlinkW 软件,内部可充电电池,充电器,探头和电缆
以及探头支杆,RS232 电缆运输箱,中文操作手册。
保修期 两年,终身服务。
7.*Overhauser 磁力仪系列
● GSM-19 Overhauser 标准磁力仪
● GSM-19W Overhauser 步行磁力仪一边行走一边读数,****后输出行走
路线图及其磁场值
● GSM-19V Overhauser 标准磁力仪+甚低频
● GSM-19G Overhauser 标准磁力梯度仪
● GSM-19GV Overhauser 标准梯度仪+甚低频
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● GSM-19WV Overhauser 步行磁力仪+甚低频
● GSM-19GW Overhauser 步行磁力梯度仪
● GSM-19GWV Overhauser 步行磁力梯度仪+甚低频
● GSM-19GW4 Overhauser 4 个探头Overhauser 步行磁力梯度仪
四、GSMP35 钾光泵磁力仪
GSMP35 钾光泵磁力仪可用于寻找金属和稀有矿产、宝石和石油*等,它
采用目前****理想的技术,可以帮助您获得高质量的磁场和梯度数据,用于分析和
做出决策。
经过了十几年的发展,GEM 研发出的GSMP35 光泵磁力仪,轻便、背式、易于
携带到山区。主要功能包括:输入、输出、导航、测量和采样等等。该系统也支
持GPS——这对今天重视效率的勘探工程来说又是一个重要的能力。新型GSMP35
钾光泵磁力仪是迄今具有****分辨率和****精度的磁力仪。
技术参数
灵敏度 0.0035 nT /√Hz at 1 Hz
分辨率 0.0001 nT
****精度 +/- 0.1 nT
动态范围 20,000 ~ 120,000 nT
梯度容差 30,000 nT/m
采样率 1 小时到20 Hz
工作温度 -20°C~+55°C
量程****可扩展至300,000 nT(可供选择)
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五.dIdD 三分量磁力仪
1. dIdD 测量原理
在Overhause 探头上安装两个互相垂直的线圈,线圈悬挂在由皮青铜做成的
弹簧悬丝上。
其中一个线圈平面垂直全磁场矢量F,另一个线圈平面平行全磁场矢量F。
首先向垂直F 的线圈,即磁场倾角(I)线圈内,依次输入大小相等,方向
相反的偏置电流,这两个偏置电流所产生的偏转磁场由Overhause 探头接收,并
记录下来,称之为Ip 和Im,同时也记录下来未加偏量电流时的全磁场F。
同样,在向平行F 的线圈,即磁偏角(D)线圈内,依次输入大小相等,方
向相反的偏置电流,这两个偏置电流所产生的偏转磁场由Overhause 探头接收,
并记录下来,称为Dp 和Dm,同时也记录下来未加偏置电流时的全磁场F。
应用简单算法就可以确定全磁场F 的倾角(I)和偏角(D)的瞬时变化dI
和Dd。
如果我们知道观测地区的地磁场倾角(I)和磁场偏角(D),我们把dI 和
dD 与它们相加便可知道该地区的地磁场倾角和地磁场偏角的瞬时变化。
2. dIdD 技术指标
● 灵敏度:0.01nT@5 秒
● 分辨率:0.01nT
● ****精度:0.2nT
● 动态范围:20000 到120000 nT
● 梯度容差>10000 nT/m
● 工作温度:-40℃—+55℃
● 温度*移: <0.1nT/℃
● 长时间*移: <2nT/年
● 功耗:1.5W,12V 供电
● 采样率:
① 1.0 秒---5.0 秒
② 0.5 秒—2.5 秒
③ 0.2 秒—1.0 秒
● 测量范围:磁倾角I。≤±900,磁偏角D0≤1800
● 操作模式:自动或远程控制
● 尺寸和重量:223×69×240mm(主机)
直径250mm(探头)
3.dIdD 标准配置
GSM- 90 主机;dIdD 探头及电缆;dIdD 软件;12VDC 电瓶;RS-232 电缆;手册。
可选件:GPS 给出*的时间值。
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4. dIdD 的安装
● 实时接收D+,D-,I+,I-和F 的原始图像。
● 应用1 分钟高斯滤波器处理原始数据。
● 从处理后的数据计算△I,△D 和x,y,z。
进一步平均化或者深加工可以从存储的文件中操作:
● 在屏幕上显示原始数据的值并计算
● 显示全磁场 F,x,y,z 倾角和偏角的图表
GSM-19FD dIdD Installation illustration
Computer
With dIdD PC software
20m
50m
RS232
Sensor with Spherical
D and I Coils
GSM-19FD dIdD Installation illustration
Outdoor Indoor
Cable
1 - bias
2 - signal
3-RF
5m GPS cable
GPS Antenna -optional
(time synch only)
GSM -19FD console sends RTT
raw data for:
D+ field
D- field
I+ field
I- field
Total (unbiased) field
RTT raw data is sent
@1,2,2.5,5sec intervals
depending on dIdD cycling
rate 0.2, 0.4,0.5 and 1sec
respectively.
Each time sends string of 5
re*gs.
GSM-19FD
Battery charger (supplied by GEM)
220V
图 7 dIdD 安装图
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