[实用新型]单舱球三分量海底磁力仪

说明书

技术领域

本实用新型属于地球物理测量领域，具体属于海洋勘测领域，其涉及一种海底磁场信号探测仪器。

背景技术

海洋电磁勘探是一种主要的海洋地球物理探测手段之一，它适用于地震方法不易分辨而电磁方法拥有优势的区域，例如碳酸盐礁脉、岩丘、火山岩覆盖、海底永久冻土带等。由于海区矿产资源勘探的复杂性和高风险，采用综合地球物理采集以减少风险，提高成功率已成为发达国家开展海域资源调查的重要手段。电磁法勘探与地震勘探的结合在减少多解性、降低勘探风险方面效果显著。同时，在浅海或者滩海区域，电磁勘探还可以用来解决一些海洋工程问题。目前国内外已投入大量人力物力进行海洋电磁勘探仪器的研制和应用。

海底磁场测量一般采集水平与垂直两两正交的三个分量，通常每个分量采用一个线圈式磁传感器，为了抵抗海水压力，每个磁传感器都有单独的承压舱。其它的部件，如数据采集部件、电源等需要另外的承压舱，而为了实现自动上浮功能，需要多个舱球提供浮力。根据国内外公开的相关专利，海底电磁场装置一般采用类似技术方案实现海底三分量磁场测量。这种技术方案的系统复杂、体积重量大、功耗高、海上施工不方便。

海底磁场观测的另外一个难题就是仪器姿态的准确检测。现有技术中将磁传感器、方位传感器、姿态传感器等三个方向传感器分别在不同承压舱内封装，但是这三个传感器之间的如何协调一致是一个一直没有解决的难题。

面对海洋勘测的复杂化，对海洋勘测的仪器要求也越来越高。如何解决仪器的小型化、低功耗及准确检测的问题一直是本领域研究人员关注的热点暨难点问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足及问题，本实用新型提出一种体积小且轻便，方便海上施工与投放回收的单舱球三分量海底磁力仪。

依据本实用新型的技术方案，提供一种单舱球三分量海底磁力仪，包括脱钩机构1、仪器舱2和底座6；其中仪器舱2内部固装有玻璃舱球，脱钩机构1位于仪器舱2顶端，底座6位于仪器舱2底端；在脱钩机构1与底座6之间以拉紧钢丝固接，将仪器舱2固定于底座6中；其中所述单舱球三分量海底磁力仪还包括安全圈3、拉紧钢丝4、锁紧镙栓5、底座6、水声传感器7、玻璃舱球8、数据采集器9、磁传感器11、方位传感器12和姿态传感器13以及供电装置15；安全圈3，为外径55cm、内径45cm、厚0.6cm的塑料环；拉紧钢丝4，用于固定脱钩机构与底座；锁紧镙栓5，用于紧固拉紧钢丝4与底座6；数据采集器9、磁传感器11、方位传感器12和姿态传感器13通过固定支架10和耦合支架14安装于玻璃舱球8内部。

优选地，玻璃舱球外部顶端固装有水声传感器。玻璃舱球为耐压空心玻璃球。固定支架为双环状结构。耦合支架为三角形板状结构，安装在固定支架下部。

优选地，所述磁传感器11采用三轴磁通门探头。所述磁传感器11、方位传感器12、姿态传感器13一起固定安装于耦合支架14上；磁传感器11上有固定孔，通过螺钉固定在耦合支架14的中间位置；方位传感器12和姿态传感器13则通过螺钉固定在耦合支架14的边侧。

优选地，所述脱钩机构通过螺栓固定安装于仪器舱的顶端；脱钩机构为双层结构，包括不锈钢镙柱、环镙杆支撑板、绕丝固定板，其中，环绕丝固定板和环镙杆支撑板上下平行设置，以数个不锈钢镙柱将两者固接，不锈钢镙柱中的两个镙柱穿过绕丝固定板后相互连接，构成吊钩；镙杆支撑板内孔直径与仪器舱顶部外圆直径相适配；环绕丝固定板上表面设有正极、脱钩滑块、绕丝钉、负极，将一根钢丝经正极和顺序经所有的绕丝钉绕成环，并以锁紧螺母和绕丝钉固紧定位。

使用本实用新型的技术方案，可以具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的这种海底磁力仪，解决了现有海底磁场探测装置系统复杂、不便于海上投放与回收等问题。

2、本实用新型提供的这种海底磁力仪，磁场信号传感器不需要单独用承压舱分离封装，可以与装置姿态传感器耦合安装于同一耦合支架上，降低了磁场信号测量的方位角和倾斜角误差。

3、本实用新型提供的这种海底磁力仪，装置整体功耗低，延长了装置的工作时间，可用于长期留海观测。

附图说明

图1为依照本实用新型的单舱球海底磁力仪立体结构图；

图2为依照本实用新型的单舱球海底磁力仪纵截面示意图；

图3为依照本实用新型的单舱球海底磁力仪脱钩机构示意图；

图4为依照本实用新型的单舱球海底磁力仪底座结构示意图。

具体实施方式