三分量磁力仪是一种用于测量地磁场的三个分量(水平X、水平Y和垂直Z方向)的专业仪器。以下是几种常见的三分量磁力仪介绍:
地磁感应仪是一种用于测量地磁倾角的设备。其主要组件是一个可旋转的多匝线圈,该线圈安装在水平支架上,支架上配有90°交叉的度盘。当线圈的旋转轴与地磁场方向平行时,线圈的电压输出为零。此时的倾角即为地磁倾角。通过比较线圈正反转、水平和垂直度盘旋转180°的两组测量数据,可以消除误差,因此其精确度可达数秒。
地磁经纬仪用于测量地磁场的水平强度,是根据两个不同磁棒之间的相互作用力以及悬挂磁棒的振荡周期与地磁场强度之间的关系设计的。主要部件包括偏磁棒、偏转磁系及其悬丝、望远镜、水平度盘和磁棒振荡箱。地磁经纬仪有马丁磁力仪和施密特磁力仪两款型号。
市场上该类型的仪器种类繁多,下面我继续做三分量磁力仪介绍:
石英丝水平强度磁力仪用于测量地磁场水平强度,由学者拉库尔根据扭力矩与磁力矩之间的平衡原理设计制造。主要组成部分包括石英丝和磁针,通过测量悬丝扭转角度即可计算地磁场水平强度。
零点磁秤用于测量地磁场的垂直大小,是根据重力矩与磁力矩平衡的原理设计制造的。主要组成部分包括单体磁针和垂直面内磁棒,通过改变磁棒方向可以使磁针归零,并通过测量磁针在归零时磁棒的方向来测量地磁场的垂直大小。
磁通门磁力仪用于测量地磁场的大小和方向。其探头是一个由高磁导率合金制成的磁芯,在弱磁场中可以变成饱和磁化。通过在磁芯上绕有两个初级和次级线圈,并在外加交流磁场时激发磁芯饱和,通过测量输出电压差来获取地磁场的值。
质子旋进磁力仪用于测量地磁场总的强度。在强大磁场存在时,质子会极化,当磁场消失时,质子会以角速度绕地磁场运动。通过测量质子的旋进频率可以得到地磁场的总大小值,但其缺点是不能连续测量。通过在测量时外加亥姆霍兹线圈,可以将其变成质子旋进分量磁力仪,用于测量地磁场的分量。
看完这些三分量磁力仪介绍,能够对我们在测量地磁场时提供了全面的数据,涵盖了水平和垂直方向上的各个分量,对于地磁场研究和应用具有重要的意义。