地球物理勘探试验讲义2013.doc

地球物理勘探实验讲义 实验一 高精度质子磁力仪的认识与操作 一、实验目的 1.了解质子磁力仪的基本原理。 2.了解G—856的基本结构。 3.掌握G—856的操作方法。 4.了解数据输出的方法。 二、质子磁力仪的工作原理 水、煤油或酒精等液体的氢原子核中的质子因自旋而具有一个磁场，如果外加一个强大的人工磁场，那末所有质子的自旋磁矩就会顺着该人工场方向排列，当人工场突然消失时，质子将在惯性力和地磁场的共同作用下，各自以相同的相位绕地磁场方向旋进，这种运动与自旋陀螺绕着重力场方向旋进十分相象。质子旋进时会在容器内的线圈中产生一弱小的感应电信号，理论与实践证明，该信号的频率严格正比于所处位置的磁场总强度。 其中，为旋进频率，为磁场总强度，为角速度，为质子磁旋比，为一常数。 显然，测量出感应信号的频率就可知道所测磁场的总强度。 三、质子磁力仪的基本结构及特征 一般的质子磁力仪是由两大部分组成，即探头和仪器主体,探头是一圆柱形密封容器，内装满蒸馏水或航空煤油，并且有一个沿圆柱轴向绕制的线圈，它担负产生人工激化场和产生旋进感应信号的双重作用。仪器主体主要由信号放大、分频、计频、显示、控制等部分组成，另外还有电源部分。 G—856是高精度仪器，其灵敏度0.1nT。它是目前国内较新式的微机智能型磁力仪之一。其特点是： 1.内有单片微型计算机系统控制，因此智能化程度高，能自动诊断错误，显示直观。能自动存贮和数据输出，也能自行进行观测工作，操作方便，性能稳定。 2.采用高集成化电路加之软件功能使结构紧凑可靠。 质子磁力仪的测量不受温度影响，也没有零点漂移现象，这就大大简化测量过程并提高了精度。它的局限性主要是：①在磁场梯度大的条件下不能正常工作。②在磁场总强度小于2万nT的地方不能工作；③不能直接测量磁场分量。 四、G—856型仪器的认识 1.仪器主体面板介绍 (1)发光二极管显示器分上下两排，上排可显示磁场值(五位整数和一位小数)。时间(时、分、秒)等，下排可分别显示点号、线号、日期、电池电压、调谐值和信号强度等。 (2)触摸式健盘 共有12个按健，其中10个是双功能键带有0—9的数码，其功能的选择由［SHIFT］键决定。 下面分别予以介绍： ［READ 9］进行磁场测量读数。当按下此键时显示器上排显示batt(电池batter 简写)。下排显示此时电池电压如8.7，随即此显示熄灭，然后上排显示一个5位或6位的磁场总强度值单位为nT(若电压低于7.5V时，仪器不接受键盘命令，不极化，并且显示LO bAt，表明电池电压太低)。同时下排将显示测点号(从0开始自动加1)，显示器亮5秒后，停显。如： ［4 7 5 6 8.3］——场值 ［1 2 1］ ——点号 ［STORE 8］ 将读数存入存贮器。当场值显示还亮着时，按此键，可将读数存入存贮器。当场值熄灭后再按此键，则无效，且上排显示［ERROR］，表示操作出错。 ［RECALL 7］ 从存储器中读取数据，顺序是从已存贮的最后一个测点开始，每按一次键，下一排显示点号，上排显示场值或观测时间。继续按该键，点号自动减1。 ［TUNE 6］ 按下此键时，一开始上排显示［Sig］，下排显示信号强度如［4.8］，此值范围从0～9.9。过一会，上排显示［tune］，下排显示已经设置的调谐值如［412］。此键可用来重新设置调谐值，(请参阅仪器操作部分)。 ［TIME 5］ ①按此键上排显示实时时间，下排显示当前线号。②在手动回放数据时按［RECALL］后，上排显示场值，此时若按［TIME］则显示该点观测的时间。③与其他健复合用于设置时间、日期和线号(详见操作方法部分)。 ［FIELD 4］ 场值显示键，回放时，在按下［TiME］键后，用它来恢复磁场读数。 ［ERASE 3］ 清除存贮器中的数据。 ①清除最后一个测点的数据(包括时间、点号和场值)，依次按下 ［READ］［RECALL］［ERASE］［ERASE］ ②清除某点号以后的所有数据(包括该点)，依次按下［RECALL］［SHIFT］，下排显示 ［= = =］，按数字键设置某点号，然后依次按下［ENTER］［ERASE］［ERASE］ ③清除整个内存，依次按［RCALL］［SHiFT］［0］［ENTER］［ERASE］［ERASE］ ［AUTO 2］ ①与其他键组合起动或终止自动测量方式；②为自动方式设置采样时间间隔；③设置时间和日期(详见操作方法部分)。 ［OUTPUT 1］ 起动自动回放数据到外部设备。按此键后，上排显示［OUT］，下排显示［O］，再按［ENTER］后，开始自动回放数据，上排闪烁［OUT］，下排闪烁递增的点号。若要从某一个测点开始回放，则先按［OUTP