瞬变电磁法圆形线圈自感计算

在瞬变电磁法（TEM）中,圆形回线的自感参数用于局部导体晚期瞬变电磁场的等效计算、接收线圈固有过渡过程计算、关断时间的计算以及瞬变电磁仪器研制等。目前,在瞬变电磁法教科书中,圆形线圈自感计算均使用近似公式。这里根据毕奥-萨伐尔定律推导出单匝圆形线圈磁感应强度及自感的积分表达式,利用MATLAB软件进行数值计算。结果表明,目前使用的自感近似公式,在用于计算半径为0.5 m和1 m的圆形接收回线自感时,误差分别为-18.978%和-26.542%。用于计算发射回线的自感时,当回线半径从2.821 0 m～112.837 9 m时,自感近似公式的误差从-35.84%～-55.65%,且单匝正方形回线与等面积单匝圆形回线的自感值之间存在5.12%～8.11%的偏差。     

高精度磁测正常场改正和高度改正精度

地球磁场强度存在沿纬度方向和高度方向上的变化,在开展高精度磁测工作时,必须进行高度改正和正常场改正。目前普遍使用的改正方法是根据高斯球谐表达式的13级近似式、十级近似式以及一级近似式进行改正的。经计算发现,与高斯球谐表达式的13级近似式相比,当测点与基点的南北方向距离为30 km时,使用十级近似式计算的正常场改正误差为-0.21 nT;使用一级近似式计算的正常场改正的误差随测点与基点的南北方向距离增大而增大,当测点与基点的南北方向的距离大于4 km时,正常场改正误差大于1 nT;使用一级近似式计算的高度改正的误差随测点与基点高度差增大而增大,当测点与基点高度差大于300 m时,误差大于1 nT。