[发明专利]磁异常探测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁异常探测系统，尤其是一种基于高温超导量子干涉器 的磁异常探测系统。

背景技术

航空磁测(Airborne Magnetometry)是一种由于探测潜水艇的需要而发 展起来的。用于普查石油和天然气以及其他矿产，在地质调查、矿产普查和 地球科学研究工作中发挥着重要的作用，是航空地球物理的一种主要的方法。 最初采用磁通闸门磁力仪探测潜水艇。直到现在，航空磁测是探测潜水艇的 重要方法之一，磁异常探测MAD(Magnetic Anomaly Detection，MAD)系统 是必备的装置。磁力异常探测仪(Magnetic Anomaly Detector，MAD)即磁 力仪就是地质勘探中的航空磁力仪。

因此研究和开发先进的MAD仪器，使探测距离更远，探测结果更准确可 靠，是当前MAD的研究目标，也是推动航空磁测技术向前发展的一股动力。 对于地质勘探来说，使用先进的MAD仪器，可以探测得更深、更精细。

发明内容

本发明的目的是针对现有的磁异常探测系统的缺陷，提供一种测量距离 远，并且探测结果准确可靠的磁异常探测系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种磁异常探测系统，包括：

三轴超导量子干涉器子系统，用于采集磁信号；

驱动电路，与所述三轴超导量子干涉器子系统相连接；

矢量补偿装置，与所述驱动电路相连接，用于对所述驱动电路的输出进 行矢量补偿；

标量补偿装置，与所述矢量补偿装置相连接，用于合成所述三轴超导量 子干涉器子系统的测量结果，

所述驱动电路为磁通锁定环电路，所述矢量补偿装置在磁通锁定环电路 的输出值中加上磁通锁定环计数值，对所述磁通锁定环电路的输出进行矢量 补偿，

在合成所述三轴超导量子干涉器子系统的测量结果时，所述标量补偿装 置根据所述矢量补偿装置的输出，由三轴方向上的矢量磁场计算出标量磁场， 在计算标量磁场的过程中，通过估测所述三轴超导量子干涉器子系统输出的 初始锁定值，并修正三轴超导量子干涉器子系统的三轴正交偏差和三轴方向 上的增益以进行标量补偿。

还包括：平台噪声补偿装置，与所述标量补偿装置相连接，用于噪声补 偿。所述三轴超导量子干涉器子系统为低温超导Ni膜直流超导量子干涉器磁 强计。所述驱动电路具体为高转换速度的驱动电路。所述三轴超导量子干涉 器子系统至于杜瓦中。所述杜瓦的材质为有机玻璃。所述杜瓦内装有液氦。

因此，本发明的磁异常探测系统测量具体远，并且探测结果准确可靠。

附图说明

图1为本发明磁异常探测系统的结构示意图。

图2为本发明磁异常探测系统的三轴超导量子干涉器子系统SQUID探头 和驱动电路(磁通锁定环电路)的示意图。

图3为本发明磁异常探测系统的矢量补偿示意图之一。

图4为本发明磁异常探测系统的矢量补偿示意图之二。

图5为本发明磁异常探测系统的标量补偿示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

基于现代高温超导量子干涉器(Superconducting QUantum Interference  Device，SQUID)的发展，不仅能够非常精确地测量电磁场并具有很宽的动态 范围，而且探测器可以设计得非常精巧，在磁场测量中以其微型化、超高灵 敏度和高精度。这就促进了SQUID技术的应用，包括地表、井中、航空的地 球物理测量和潜艇探测中的应用。

如图1所示，为本发明磁异常探测系统的结构示意图，包括：三轴超导 量子干涉器子系统1，用于测量磁信号；驱动电路2，与三轴超导量子干涉器 子系统1相连接；矢量补偿装置3，与驱动电路2相连接，用于对驱动电路2 的输出进行补偿；标量补偿装置4，与矢量补偿装置3相连接，用于合成三轴 超导量子干涉器子系统1的测量结果，并在计算标量磁场的过程中对所述测 量结果进行适量补偿；还包括一个平台噪声补偿装置5，与标量补偿装置4相 连接，用于噪声补偿。

三轴超导量子干涉器子系统1可以为低温超导Ni膜直流超导量子干涉器 磁强计。而驱动电路可以具体为高转换速度的驱动电路，速度达到37000nT/s， 以适用每个轴矢量的振动。