磁通门磁变仪定向状态函数的稳定性分析

在地磁观测中 ,磁变仪的稳定性是基本要求。磁通门磁变仪的稳定性依赖于电子反馈、补偿线路的稳定性和磁通门磁变仪定向状态函数的稳定性。本文对后者进行讨论。1　磁通门磁变仪的定向要求磁通门磁变仪的定向就是使传感器线圈轴方向与被测磁场方向一致。设磁通门 3个探头线圈分别与定向方向 X、Y、Z间有微小差角 ,省略电子放大部分 ,忽略温度影响 ,有(周锦屏等 ,1 999)TX =X0 + SXn X=X + tanε* Y + tanβX* Z ( 1 )TY=Y0 + SYn Y=Y + tanδ* X + tanβY* Z ( 2 )TZ=Z0 + SZn Z-Z + tanθX* X + tanθY* Y ( 3 )其中 X0 ,Y0…     

MINGEO-DI仪磁通门探头更换标定

因MINGEO-DI仪出现故障需更换磁通门探头,介绍探头更换、定向方法和注意事项,更换探头后计算水平角度δ、垂直角度ε,选择地磁平静时段标定格值与线性度,并经过后期观测数据对比分析,验证磁通门探头定向和性能标定的重要性和必要性。     

磁通门磁变仪与经典磁变仪状态函数之比较

分析了影响磁通门磁变仪定向状态函数和经典磁变仪定向状态函数改变的因素，对磁通门磁变仪定向状态函数和经典磁变仪定向状态函数及其稳定性进行了比较，得出了有益的结论。     

三轴磁通门探头球型反馈线圈的设计方法研究

长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,然后根据毕奥-萨伐尔定律和矢量叠加原理,以等间距多个单匝线圈构成单轴绕组的形式,建立了球型反馈线圈轴线上的轴向磁场分布及磁场均匀度数学模型,在给定磁场均匀度和球型反馈线圈直径的条件下,运用控制变量法确定了球型反馈线圈的单匝线圈数量和间距等关键结构参数.我们把设计的结构参数代入球型空间磁场分布数学模型,验证了本设计方法的正确性.最后,按照设计的结构参数制作了基于球型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器,通过与体积相近的基于亥姆霍兹型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器对比测试噪声水平,结果表明球型反馈线圈磁通门探头能够使得三轴磁通门传感器具有更稳定和较低的噪声水平.     

喀什地磁台磁通门磁力仪与磁变仪记录资料的对比分析

作为国家“九五”科技公关成果的GM3磁通门磁力仪,是我国自行研制的地磁数字化记录仪器,现广泛应用于我国地磁观测台站。磁通门磁力仪的工作原理从理论上讲是勿庸置疑的,但是不同的设计、不同的制造工艺使得仪器的性能略有差异。CB3磁变仪模拟记录虽然不能象磁通门磁力仪那样提供高分辨率的数字化资料,但多年的观测实践表明,其工作的稳定性     

基于PIC单片机的小型化低功耗磁通门磁强计的硬件设计和实现

磁通门磁强计利用高导磁铁芯,在交替变饱和激励下,实现将微弱的直流磁场转变为交流电压输出以便测量,是目前微弱磁场检测中较为理想的测试元件,具有高灵敏度、高精度和良好的稳定性等优点.但是传统的三分量磁通门磁强计的功耗和体积都较大,而本文设计了一种小型化且低功耗的三轴磁通门磁强计,其尺寸为124.46×81.66(mm),功耗为0.84W.本文对此磁强计的硬件设计,标定和测试进行详细阐述.实验结果表明,三轴磁通门磁强计的线性度非常好,精度可以达到11.3 n T.     

磁通门磁力仪和探头研制的最新进展

磁通门磁力仪重量轻、体积小、电路简单、功耗低、温度范围宽、灵敏度高、稳定性好,可连续读数,可进行任意方向测量,尤其适合在零磁场和弱磁场下应用．所以,磁通门磁力仪在星际磁测、磁法勘探、地磁观测等领域得到了广泛的应用．本文对经典式探头和三端式探头做了深入浅出的论述．     

磁通门经纬仪磁传感器的研制

结合磁通门地磁经纬仪的观测特点,对磁通门传感器模型进行理论分析,选择具有高磁导率的1J86坡莫合金,和具有相同热膨胀系数、高塑性、较高持久蠕变强度的GH128合金,分别作为磁芯和骨架材料,采用跑道形磁芯结构作为设计磁通门传感器的核心部分.对设计的磁通门传感器进行技术指标测试,结果表明,实验磁通门传感器优于设计要求.     

磁通门磁力仪探头定向角度与准确度标定分析

乌鲁木齐地震台迁往呼图壁,采用传统方法对地磁仪进行安装调试,对探头不同定向角度下日变化进行准确度标定,每个角度观测一天,持续9小时。因对仪器系统零场漂移值估计不足,探头定向角度范围偏小,建议取值范围±500 nT(约±1°),受绝对观测精度及磁通门磁力仪影响因素的制约,取100 nT作为步长较好。实验认为,定向角度与日变化准确度标定精度无明显统计关系,认为影响磁通门磁力仪数据质量的主要因素是人为影响和仪器自身零场漂移过大。     

地磁房湿度对地磁观测的影响及解决方案

地磁房湿度变化较快或过大都易引起地磁数据的异常变化,且室内湿度不易控制,地磁房、磁通门磁力仪探头湿度智能在线分析监控系统,可以实时显示监控地磁房、磁通门磁力仪探头湿度的变化,超过湿度阈值则发出报警信号,进而可以采用科学的方法控制探头观测环境的湿度,提高观测数据的稳定性、可靠性。本文介绍了该系统的设计思路和主要功能。     

三轴磁通门传感器水平和定向对地磁日变化观测数据的影响

针对多套三轴磁通门传感器在同一观测环境下,日变化观测曲线不是完全重合,存在观测数据的不一致性问题,通过理论计算和地磁台站测试实验,分析仪器的定向、底座水平与地磁各分量观测数据之间的变化规律并给出其定量关系.实验结果表明:若存在定向误差角α,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的H分量;在水平面内,若存在磁传感器以H分量为轴在ZOD平面内的旋转夹角φ,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的Z分量;若存在磁传感器以D分量为轴在ZOH平面内的旋转夹角θ,则表现为H和Z两分量的记录数据中分别包含了一定比例的对方分量成分.      

Regular Variations of Intensity of the Westward Auroral Electrojet according to the Geomagnetic <Emphasis Type="Italic">AL</Emphasis> Index

Diurnal and seasonal variations of the geomagnetic AL index are studied. It is found in disturbed days that the mode of AL diurnal variation depends on the angle between the Sun–Earth line prolongation in the direction towards the magnetotail and the plane of geomagnetic equator; on quiet days, AL depends on the angle of attack between the geomagnetic axis and the Earth–Sun line. Seasonal AL variations are characterized by annual variations with summer maximum and semiannual variations with equinoctial maxima. It is shown that the semiannual AL variations can be described by a simplified model of plasma convection in the magnetotail based on a plasma electron cooling mechanism.     

国产自动化磁通门经纬仪研制

通过激光准直机构、无磁二维旋转机构、二维旋转控制与角度测定等装置的设计,并通过磁通门传感器配置、数据采集与总控装置设计和地磁场偏角与倾角自动算法的研究与实现,构建自动化地磁倾角与偏角自动测量系统原理样机。通过原理样机的实验验证和误差分析,取得地磁绝对观测系统关键技术,为地磁自动化绝对观测系统研制提供技术支撑,突破目前人工观测的限制,为地磁无人值守台站观测模式的发展提供有力保障。     

On the synchronism in the events within the core and on the surface of the earth: the changes in the organic world and in the polarity of the geomagnetic field in the phanerozoic

The data on geomagnetic reversals are compared with the changes in the organic world and with the lower-mantle plumes. The times of the formation of plumes and the times of their appearance on the Earth’s surface relate to the intervals characterized by the different frequencies of geomagnetic reversals, i.e., there is no interrelation between the formation of plumes and the frequency of the changes in the geomagnetic field polarity. At the same time, a certain synchronism is observed between the frequency of the geomagnetic reversals and the boundaries of the biostratigraphic ages, i.e., the changes in the organic world in the long-period range. A hypothesis is proposed, which explains the change in the sign of the geomagnetic field by the combined effect of the irregular rotation of the internal core relative to the mantle and the changes in the slope angle of the axis of the Earth’s rotation, which, in turn, results in synchronous events on the Earth’s surface: the rates of changes in the organic world.     

太阳γ及β_γ黑子磁埸区大耀斑的地磁效应

本文研究了1938-1958年间,太阳γ及βγ黑子磁場区的3級与3~+級大耀斑的地磁效应。用相关及迴归分析法,計算了太阳赤緯、日軸方位角及耀斑的日面經緯度等因素对于磁扰的彭响。根据分析結果,繪出了日面地磁扰动等值图。利用水手2号飞船上量譜仪測出的太阳风速度和相应的地磁A_p指数,算出了相关关系,并用此和上述日面地磁扰动等值图配合,推算了在耀斑发生以后,太阳风的径向分量沿地球軌道的分布。参考文內各相应的曲线,可以約略估計出耀斑发生后地磁A_p指数的大小。     

Geomagnetic activity as a reflection of processes in the magnetospheric tail: 1. The source of diurnal and semiannual variations in geomagnetic activity

Diurnal and semiannual variations in geomagnetic activity are considered. We prove that there exists an inner magnetospheric source of magnetic activity, which depends on the angle φ between the planes of the magnetotail plasma sheet and the geomagnetic equator. It is shown that diurnal and semiannual variations in magnetic activity result from changes in the value of this angle.     

拉萨地磁台地磁相对记录室磁场梯度对比分析

测量拉萨地磁台观测区内自然地磁场梯度和建成地磁记录室后的地磁场梯度,并测量新建记录室内不同高度磁场梯度,对比分析新建地磁记录室内的磁场稳定性,进而找出潜在干扰源,并采取有效措施予以去除,为产出连续可靠的地磁相对记录数据提供环境条件.     

仪器定向误差对地磁日变化记录 准确度的影响研究

基于红山地磁台磁通门磁力仪GM4-2记录的日变化数据, 提出了一种减小仪器定向误差的方法, 即D要素磁轴零场漂移S₀校正法. 首先基于零场漂移S₀测量原理, 试制测量工具无磁旋转平台, 并对磁力仪GM4-2零场漂移S₀值进行测量, 得出该值约为1024.7 nT; 然后在重新定向时对该数值进行误差校正; 最后将较正后的零场漂移S₀值应用到理论日变化数据和定向后的实际日变化数据中. 结果表明, D要素磁轴零场漂移S₀是产生定向误差的主要因素, 经过零场漂移S₀校正后的日变化数据与理论日变化数据一致, 消除了由定向误差所造成的日变化畸变, 从而能更真实地反映地磁场变化.      

绝对观测时段对地磁基线值观测质量影响的分析研究

基线值的观测质量是综合评价地磁台观测资料质量的一个重要指标。根据肇庆地磁台2007年9月18日进行的连续46组绝对观测数据．分析研究了相应时段基线值的稳定性及精度。研究结果表明,在磁静日的不同时段进行的绝对观测对基线值的稳定性影响较小,基线值观测精度较高。     

基于Weimer模型的高纬地磁扰动预测

地磁扰动是空间天气中的重要现象,对地基技术系统具有重要的影响.准确预报地磁扰动可以有效避免重大灾害发生.本文基于Weimer电势和磁势模型发展了高纬地区地磁扰动的模拟方法,并与地面台站观测数据进行了比较.地表磁场扰动主要受电离层电流系统的影响,利用Weimer模式计算出电离层等效电流分布后,基于毕奥-萨伐尔定律推导了地磁扰动三分量与电流的关系,最终计算出地磁扰动量.模型的输入参数为太阳风速度、太阳风密度、行星际磁场和磁偶极倾角.模型计算结果与不同纬度和经度的地磁台站观测结果对比表明本文的计算方法能有效地模拟地磁暴期间地磁扰动特征.本文结果对今后发展高纬地区地磁场预报模型奠定了重要基础.