Протонный цифровой магнитометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСК-25 я пони- геа и на цифзп Л.1 Не ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3782090/2416.08.8423.02.86. Бюл. В 7( ) Краснодарский филиал Научно-исследовательского института морской геофизики Всесоюзного морского научно-производственного геолого-геофизического объединения по разведке нефти .и газа "Союзморгео" (72) А.С. Загурский, И.И. Беляев, Е.М. Штеренгарц и Г.А. Кузнецов (53) 550.838.08(088,8).(56) Авторское свидетельство СССР 1 834633, кл. 0 01,Ч 3/14, 1979,Инструкция по магииторазведке. -дра, 1981, с. 13-25.(54) ПРОТОННЫЙ ЦИФРОВОЙ МАГНИТО(57) Изобретение может быть испзовано в устройствах для измериндукции геомагнитного поля. Длвышения точности измерения величны магнитного поля вводят дополтельные устройства ввода курсаграфических координат и поправкнамагниченность, выполненные наровых интегральных элементах,ф-лы, 2 ил.12Изобретение относится к геофизике, в частности к устройствам дляизмерения индукции геомагнитного поля.Цель изобретения - повышение точности измерения величины магнитногополя,На Фиг. 1 дана структурная схемамагнитометра; на фиг. 2 - структурная схема устройств вводов курса икоординат.Магнитометр содержит измерительный преобразователь 1, представляющий собой сосуд, заполненный протонсодержащей жидкостью, в которуюпомещен индукционный магниточувствительный элемент, например, соленоидили тороидальная катушка, устройство 2 поляризации и коммутации, выполненное на транзисторных ключах,либо электромагнитных реле, преобразователь 3 периода в цифровойкод, содержащий усилитель-формирователь, счетчик импульсов, собственно измеритель длительности периодаи выходной регистр, вычислитель 4значения геомагнитного поля на микропроцессоре, устройство 5 синхронизации, устройство 6 ввода поправки на намагниченность, устройство 7сопряжения с. цифровым регистратором,устройство 8 ввода курса, устройство 9 ввода геограФических координат и цифровой регистратор 10, измерительный преобразователь 1 соединен с первым входом устройства 2 поляризации и коммутации, выход которого соединен с входом преобразователя 3 периода в цифровой кад, выходпреобразователя 3 периода в цифровойкод, представляющий собой внутреннююобщую шину данных, соединен с;информационным входом вычислителя 4 значения геомагнитного поля, выход которого соединен с входом устройства 7 сопряжения, выход же устройства 7 сопряжения соединен с входомцифрового регистратора 10.Первый выход устройства 5 синхронизации соединен с вторым входом устройства 2 поляризации и коммутации,второй выход устройства 5 синхрониза-,,ции соединен с вторым служебньи входом вычислителя 4 значения геомагнитного поля. Третий выход устройствасинхронизации подключен к третьемувходу устройства 6 ввода поправки нанамагниченность, выход устройства 8ввода курса соединен с первым входом 3456 1устройства 6 поправки, к второму входу которого подключен выход устройства 9 ввода географических коорд- нат, а выход устройства б ввода по".правки соединен с первым (информацв"онным) входом вычислителя 4 значениягеомагнитного поля. Входы устройства ввода курса и устройства вводакоординат присоединены к выходу навигационной машины,Устройство 8 ввода курса (фиг.2)содержит ключи 11 - 13 и логическиеэлементы. 2 И 14-16. Первые входы элементов 2 И 14 - 16 подключены к соответствующим выходам навигационноймашины, вторые входы элементов 2 И4 - 16 посредством ключей 11 - 1 Эсоответственно могут быть подключе-ны к общему (" земляному" ) проводувручную. Выходы элементов 14 - 16служат выходом устройства 8 вводакурса и подключены к первым трем адресным входам устройства 6 ввода поправки, выполненного на базе перепрограммируемого запоминающего устройства (ПЗУ) 17 с произвольной выборкой первых входов устройства 6ввода поправки. Устройство 9 вводакоординат состоит из ключей 8 и 19и логических элементов 2 И 20 и 21.Первые входы элементов 2 И 20 и 21подключены к соответствующим вьщодам навигационной машины, вторыевходы элементов 20 и 21 посредствомключей 18 и 9 могут быть подключены к общему (" земляному ) проводувручную. Выходы элементоы 2 И 20и 21 служат выходом устройства 9ввода координат и подключены к последующим адресным входам устрой ства 6 ввода поправки (второй входустройства 6 ввода поправки). Другиевходы ПЗУ (третнй вход устройства 6ввода поправки) подключены к третьеему выходу устройства 5 синхронизации.Выходы ПЗУ служат выходом устройстваввода поправки и подключены к первому (информационному) входу вычислителя 4 значения геомагнитногополя.50. Магнитометр работает следующимобразом.По командам узла синхронизации 5устройство 2 поляризации и коммутации подключает. измерительный преобразователь 1 к источнику тока поляризации (не показан). Ток поляризации проходя по обмотке измерительного преобразователясоздаетмагнитное поле, поляризующее рабочую протонсодержащую жидкость. После снятия тока поляризации измерительный преобразователь 1 через устройство поляризации и коммутации под ключается к преобразователю 3 периода в цифровой код и значение периода колебаний сигнала свободной прецессии протонов, возникающего в витках измерительного преобразователя 1, усиливается, измеряется, преобразуется в цифровой код и хранится в преобразователе 3 периода в цифровой код до следующего цикла измерения. Затем вычислитель 4 значения геомагнитного поля считывает . значение измеренного периода сигнала свободной прецессии протонов и значение поправкина намагниченность и производит вычисление значения геомагнитного поля с учетом поправки за девиацию. Команды на ввод значе- ния периода и ввод поправки также вырабатываются устройством 5 синхронизации.Поправка на намагниченность формируется следующим образом.Данные о курсе носителя по отношению к магнитному меридиану и о географических координатах носителя вводятся, например, с судовой иавигацибниой машины или вручную, посредством замыкания ключей 11, 12, 13, 18 и 19 в устройство 8 ввода курса носителя и в устройство 9 вво- да координат,.и с выходов этих устройств поступают соответственно на первый и второй входы устройства 6 ввода поправки. В устройстве 6 ввода поправки хранятся данные о курсовой девиации измерительного преобразователя 1 в зависимости от его пространственного положения. Данные о курсовой девиации измеритель- ного преобразователя, т.е. значение поправки на намагниченность с соот-. ветствующим знаком, можно получить, в частности, при аттестации измерительного преобразователя в мере магнитной индукции. Данные о курсовойдевиации системы "измерительный преобразователь - носитель" мож.но получить непосредственно в районе проведения работ и Ввести в уст ройство ввода поправки за девиацию.По данным о курсе и географическихкоординатах носителя устройство 6ввода поправки формирует численноезначение поправки за девиацию в цифровом коде, которое поступает навход вычислителя 4 значения геомагнитного поля значения геомагнитногополя по соответствующим командам уст"ройства 5 синхронизации. 5 10 формула изобретения ционной машины, а вторые входы коммутируются ключами вручную. 1. Протонный цифровой магнитометр, содержащий последовательно соединенные измерительный преобразователь, устройство поляризации и коммутации, преобразователь периода вцифровой код, вычислитель значения20 геомагнитного поля, устройство сопряжения, цифровой регистратор и устройство синхронизации, первый выходкоторогосоединен с вторым входомустройства поляризации.и коммутации,25 а второй выход соединен с вторымвходом вычислителя значения геомаг,нитного поля, о т л и ч а .ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения точности измерения величины магнитногополя, дополнительно введены устрой"ство ввода, поправки на намагниченность, устройство ввода. курса и устройство ввода географических координат, причем выходы устройства вво 35да курса и устройства ввода географических координат соединены соответственно е первым и вторым входами,устройства ввода поправки на намагниченность, третий вход устройстваввода поправки на намагниченностьсоединен с третьим выходом устройства синхронизации, а его выход соединен с первым входом вычислителязначения геомагнитного поля,2. Магнитометр по п, 1, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что устройство.ввода курса и устройство ввода географических координат выполнены наэлементах 2 И, выходы которых явля 50ются выходами устройств первые вхоЭды элементов 2 И подключены к соответствующим шинам судовой навига