Магнитометр-градиентометр - GSMP
GSMP-30 представляет собой высокочувствительную систему из калиевого магнитометра и градиентометра, обеспечивающую уникальную чувствительность и абсолютную точность, обладая, кроме того, близкой к нулю ориентационной или курсовой погрешностью.
GSMP-30 функционирует по принципу, аналогичному магнитометрам с оптической накачкой паров щелочного металла, как например цезиевый магнитометр, но предпочтение отдается уникальным ядерным свойствам калия.
Не имеющая аналогов чувствительность системы GSMP-30 позволяет использовать магнитометры и градиентометры в тех областях, где требуется более высокая чувствительность, чем ее могут дать другие системы с оптической накачкой паров щелочного металла.
Характеристики
Одним из важных преимуществ системы GSMP-30,состоящей из магнитометра и градиентометра с оптической накачкой является:
- практически никакой погрешности в ориентации
- самая высокая чувствительность, которая может быть в портативных магнитометрах.
- абсолютная точность
- быстрое включение и быстрый возврат в исходное положение, считанные секунды
для GSMP-30, чтобы восстановить синхронизацию осциллятора после изменения ориентации из мертвой зоны в активную
- быстрое отслеживание - GSMP-30 производит точные измерения изменений по частоте Лармора, вызванные изменениями поля в несколько тысяч nT в период выборки.
Преимущества GSMP-30
-
Нечувствительность к ориентации - фактически нулевая курсовая погрешность, как следствие ядерных свойств калия. -
Чувствительность - Неотъемлемая чувствительность к потенциальному полю в силу ядерных свойств калия. Очень узкие спектральные линии калия дают чувствительность, которая является максимальной среди всех магнитометров с оптической накачкой. -
Абсолютная точность. Уникальная абсолютная точность GSMP-30ў30 (дисперсия ±1.0 nT между любыми датчиками GSMP-30) обеспечивает лучший выбор этого датчика для всех градиентометров. Широкие спектральные линии цезия существенно ограничивают определение абсолютной точности этих систем. -
Отсутствие необходимости в систематической градуировке. ДатчикиGSMP-30 не требуют периодической градуировки, так как относительное положение высокочастотной катушки возбуждения и оптическая ось не влияют на рабочую характеристику.
Из-за конфигурации спектральных линий цезия относительное положение высокочастотной катушки и оптической оси очень важно и таким образом воздействуют на характеристики. Механические вибрации изменяют относительные положения, вызывая тем самым необходимость проведения регулярных градуировок или балансировок датчика.
Безразличие к ориентации - преимущество GSMP -30
Разница в курсовой или ориентационной погрешности между отдельными датчиками приводит к ошибкам в измерении градиента, сопоставимым со значением магнитуды самого измеряемого градиента. Эта ошибка характерна для технологии датчиков цезиевых магнитометров(курсовая или ориентационная погрешность - амплитудная огибающая всей ошибки измерения интенсивности магнитного поля, возникающей в процессе изменения положения в пространстве ячейки с цезиевыми парами).
Датчик GSMP -30, практически не имеющий погрешности в ориентации или курсовой погрешности, не вносит "помех" ориентации в измерения магнитного поля или магнитного градиента и в результате высокая чувствительность системы может реализоваться и в динамической и в статической окружающей среде.
Область применения
Длительная устойчивость, высокая чувствительность, быстрая реакция на изменения магнитного поля делает GSMP -30 идеальным для широкого применения, например:
- определение местоположения боеприпасов и мин портативными средствами.
- Наземная магнитная съемка и съемка магнитного градиента для археологических
исследований, инженерно-геологических применений, для обнаружения захоронений, содержащих опасные отходы, а также проведение геологоразведочных работ на минеральное и углеводородное сырье.
- Базовая магнитовариационная станция для контроля и наблюдения за магнитной активностью суточных вариаций и возмущениями.
Описание GSMP-30
Комплекс магнитометра GSMP-30 состоит из:
- установленный на штанге датчик и блок высокочастотного предусилителя в сборе.
- блок сбора данных / дисплеем
- пояс для аккумуляторов на 24 В с наплечными ремнями.
Головка датчика GSMP-30
В легкой (менее 2.9 фунтов ) головке датчика GSMP-30 размещается электронно-оптическая система датчика. Все компоненты головки датчика, включая наружный пластиковый корпус, выполнены из тщательно экранированных немагнитных материалов.
Диаметр компактного пластикового корпуса составляет 3.5 дюйма, а длина - 6.0 дюймов, что позволяет использовать датчик GSMP-30 в аэромагнитометре, в морском магнитометре, в носимом пешеходном варианте и для базовой вариационной станции.
Электронно-оптический датчик в сборе включает в себя калиевую лампу, ячейку поглощения и фотодетектор; всё размещается в изолированном пластиковом корпусе, чтобы уменьшить время на подогрев и расход энергии во время съемки.
Пульт управления и сбора данных GSMP-30
Пульт управления GSMP-30 оснащен графическим дисплеем и 16-ти клавишной алфавитно-цифровой клавиатурой. Графический дисплей представляет собой 8-ми строчный (30 символов на строку) рефлективный монохроматический жидкокристаллический дисплей, который может отображать 30х8 символов.
Пульт управления содержит электронику для обработки сигналов Лармора с магнитометра, устройство памяти выборки данных, а также устройство управления графическим просмотром данных в реальном времени и полученных из памяти.
Все характеристики системы GSMP-30, включая дополнительные, навигационные характерные особенности высокого уровня, доступны через интерактивную систему меню, простую в использовании.
Программное обеспечения GEMLink
GSMP-30G поставляется с универсальной штангой (патент заявлен), которая имеет уникальную конструкцию, позволяющую проводить измерения и вертикальных и горизонтальных магнитных градиентов, используя одну и ту же аппаратуру. Уникальная конструкция штанги обеспечивает постоянный угол между вектором магнитного поля и оптической осью датчика, независимо от подъема над землей. Эта важная особенность устраняет проблемы "потери информации ", которые имеют другие системы магнетометров с накачкой паров цезия.
Дополнительная навигационная подсистема GPS
Кроме обеспечения поддержки различных приемников OEM GPS, встраиваемых в консоль GSMP-30, прибор может принимать данные с других приемников GPS в формате NMEA, на стандарте которого базируются практически все приемники.
Все навигационные качества съемки, выполняемой с применением встраиваемых приемников OEM GPS, поддерживаются и внешними приемниками GSP также хорошо.
Важным преимуществом встроенного приемника OEM GPS является отсутствие магнитного влияния подсистемами GPS на чувствительные датчики магнитометров за счет его экранирования монтажной панелью GSMP-30.
Некоторые навигационные характеристики GSMP-30:
- перевод в реальном времени координат в UTM и поворот локальных координат X-Y.
- проводка по заданному маршруту с дисплеем отклонения от заданной линии движения и аудиоиндикатором
- выбор пользователем (и задание пользователем) исходного параметра систем координат, например обычно используемых WGS-84.
- GPS Высокого уровня
- Совокупность характеристик
Система сбора данных с GSMP-30 предлагает беспрецедентный уровень интеграции GPS, если панель оснащена дополнительной флэш - памятью в 8 Mb для регистрации исходных данных GPS и обеспечена дополнительной встроенной программой. Аналогично стандартной программе GSMP-30, координаты Х-У GРS записываются вместе с каждым отсчетом магнитометра или градиентометра. Однако, высокоуровневая интеграционная опция GSMP-30 дает возможность записывать исходные данные в отдельные файлы в памяти GSMP-30 для последующей обработки.
Технические данные датчика GSMP-30
-
Чувствительность: 0.001nT/Ohz -
Абсолютная точность: ±0.1 nT -
Динамический диапазон: 10, 000 - 100,000Nt -
Частота отсчетов: 10 раз в секунду -
Курсовая погрешность: Менее 0.1 nT , комбинированная при вращении датчика во всех положениях пространства от10° до 80°. -
Окружающая среда: Температура хранения: -70°С до 60°С. -
Рабочая температура: -40°С до 55°С. -
Влажность: 0-100%, устойчивость к брызгам -
Требования по мощности: Примерно 25 вт. при запуске и с уменьшением примерно до 8вт. после разогрева. -
Расход энергии: Обычно 8вт при 20гр.С. -
Выходные сигналы: Постоянные сигналы частоты Лармора, которая пропорциональна магнитному полю.
(Walking) Магнитометр /Градиентометр
Системы GEM впервые используют новую опцию " Walking", которая позволяет
осуществлять сбор почти непрерывных данных по маршруту съемки. Опция "Walking" является стандартной характеристикой для каждого GSMP-30.
Аналогично аэросъёмкам в принципе данные записываются в дискретные временные интервалы (до 10 считываний в сек.), в то время так как прибор перемещается по маршруту. На каждом пикете при съемке оператор касается соответствующей клавиши. "Walking" магнитометр определяет интерполяционную координату для всех промежуточных считываний. Основное преимущество "Walking " опции заключается в том, что большая плотность измерений улучшает определение геологических структур. И так как оператор может регистрировать данные на почти постоянной базе, "гуляющие" магнитометры увеличивают эффективность съемки, сводят до минимума полевые затраты, особенно при очень детальных съёмках на земле.
Дополнительная возможность всенаправленной системы СДВР (VLF)
С опцией СДВР данные до трех станций СДВР могут быть приняты без ориентации. Кроме того, оператор может регистрировать и магнитные и данные СДВР одним нажатием клавиши.
Диапазон частоты: 15-30.0 кГц
Измеряемые параметры:
Вертикальные компоненты в фазе и вне фазы в виде % полного поля, 2 относительные составляющие горизонтального поля. Абсолютная амплитуда полного поля.
Разрешающая способность: 0.1%
Число станций: до 3 одновременно.
Размеры датчика: 140х150х90мм
Вес датчика: 1.0кг
Принцип работы
Типичный магнитометр с накачкой паров щелочного металла состоит из стеклянной ячейки, содержащей пары щелочного металла, который подвергается действию света специальной длиной волн.
Согласно квантовой теории в каждом семействе щелочных атомов имеется серийное распределение валентных электронов между двумя энергетическими уровнями. представленными на рис. 1 и 2 на рис. ниже.
Длина волны света, подаваемого на элемент, возбуждает электроны только от уровня 2 до уровня 3. Это называется поляризацией. Так как число атомов с электронами на уровне 2 уменьшается, то ячейка перестает поглощать свет и он из мутного превращается в прозрачный.
Электроны на энергетическом уровне 3 не стабильны и спонтанно будут распадаться до уровней 1 и 2. Очевидно, уровень 1 будет полностью заполнен атомами, а уровень 2 - не заполненным и элемент станет абсолютно прозрачным. Это происходит там, где действует высокочастотная деполяризация. Высокочастотная энергия длины волны, которая соответствует разности энергии между уровнями 1 и 2, подается на элемент, чтобы перемещать электроны с уровня 1 назад к уровню 2.
Значение этого действия заключается в том, что разница энергии между уровнями 1 и 2 (частота высокочастотного деполяризующего поля) пропорциональна магнитному полю.
ПРОДАЖА МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЕЙ И ГЕОРАДАРОВ
В УКРАИНЕ И КРЫМУ
КОНТАКТНЫЙ ТЕЛЕФОН № 095-315-23-02
|
