磁力儀

測量磁場強度和方向的儀器的統稱。測量地磁場強度的磁力儀可分為絕對磁力儀和相對磁力儀兩類。絕對磁力儀測定值的準確度由儀器本身的某些物理常數所確定；相對磁力儀測定值的準確度只有與絕對磁力儀比測后，才能確定。

地磁感應儀 測量地磁傾角的儀器。它是韋伯(W.E.Weber)於1837年根據電磁感應原理製成的。它的主要部分是一個能繞平行於線圈平面的軸旋轉的多匝線圈。線圈裝在常平架上，架上有垂直度盤和水平度盤。當線圈的旋轉軸與地磁場方向平行時，轉動線圈的電壓輸出為零。此時測出線圈旋轉軸的傾角即地磁傾角。由線圈轉軸的偏差等引起的測量誤差可由線圈的正轉與反轉、水平度盤轉180°和垂直度盤轉180°的一組測量自相消除。測量磁傾角的精度可達數秒。早期使用的伏角計和伏角儀由於操作繁瑣，測量精度低，已為地磁感應儀所代替。

磁偏計 測量地磁偏角的儀器。主要由磁系、懸絲、照準望遠鏡和水平度盤等組成。測量精度可達數秒，受懸絲的殘餘扭力的影響。

地磁經緯儀 測量地磁場水平強度的絕對磁力儀。它是C.F.高斯等於19世紀30年代發明的。它是根據兩個磁棒間的相互作用和懸掛著的磁棒的振蕩周期與地磁場強度的關係設計的。儀器的主要部分是致偏磁棒、偏轉磁系及其懸絲、照準望遠鏡和水平度盤以及磁棒的振蕩箱。若對磁棒和磁系的非偶極影響、磁矩和轉動慣量的溫度係數等作精細改正，測量精度可達1～2納特。使用這類儀器測一組數據要花 1小時左右。目前只有少數地磁台使用。地磁經緯儀主要有兩種類型，一種是馬丁磁力儀（圖1）,另一種是施密特磁力儀（圖2）,後者精度較高。正弦檢流計 測量地磁場水平強度的絕對磁力儀。主要由亥姆霍茲線圈、懸絲和磁系組成。測量精度由線圈常數、電流及磁針的偏角所決定。史密斯(S.Smith)於1922年對儀器的測量方法作了改進，使測量精度達到0.5納特，而且2分鐘左右就可完成一次測量。這種儀器在19世紀20～50年代廣為使用。

石英絲水平強度磁力儀 測量地磁場水平強度的相對磁力儀，是丹麥學者拉庫爾（D.Lacour）於1936年根據扭力矩和磁力矩平衡的原理設計製成的。儀器的主要部分是一條精製的石英絲和磁針，測定懸絲扭過+2π和-2π時磁針的偏轉角，通過計算就可算出地磁場水平強度。這種儀器可供野外地磁測量使用，也可供地磁台作地磁記錄的校正，但必須先用絕對磁力儀對它的常數進行標定。它也是國際地磁儀器比測的一種工具。

零點磁秤 測量地磁場垂直強度的相對磁力儀，是拉庫爾於1942年根據重力矩與磁力矩平衡的原理，利用兩個磁針間的相互作用製成的。儀器的主要部分是一個能繞水平軸擺動的單體磁針和一個安放在該磁針中心下面並可在垂直面內旋轉的磁棒，用改變磁棒方位的方法使磁針保持零位。磁棒在各個方位對磁針產生的磁場值是經過標定的，測定磁針在零位時磁棒的方位就可計算出地磁場的垂直強度。現在所用的磁秤已取消可旋轉的磁棒，直接利用磁針的偏轉計算垂直強度。

磁通門磁力儀 測量地磁場強度和方向的相對磁力儀。磁通門探頭有一個在弱磁場中就能達到飽和磁化的由高磁導率合金製成的磁芯。最基本的做法是在兩個平行的磁芯上分別繞以初級和次級線圈，兩個初級線圈串聯起來通以50～1000赫的激勵磁場，使磁芯達到飽和狀態，次級線圈與差動放大器相連。在外磁場為零時，磁芯中所感應的交流磁通的正半周與負半周完全對稱，兩個次級線圈的輸出均為零。當沿磁芯軸向有直流磁場時，則磁芯將在某一半周先達到飽和，正負半周就不對稱，兩個次級線圈的輸出電壓差與磁通量的變化率成正比，測量此電壓就可得到地磁場的變化。這種儀器能測量地磁場的方向和強度。把3個探頭相互垂直地組合在一起，就能組成磁通門分量磁力儀。

磁通門磁力儀是在第二次世界大戰中為了從飛機上探測敵方潛艇而發展起來的。現已在地磁台及陸地磁測、航空磁測、衛星磁測等方面得到廣泛的應用（見地磁測量）。

質子旋進磁力儀 測量地磁場總強度的絕對磁力儀。強磁場使水或碳氫化合物中的質子極化，當強磁場突然去掉時，質子就以角速度ω繞地磁場旋進，ω為拉莫爾旋進頻率，它與地磁場總強度T的關係為：

ω=γPT，

其中γP=2.6751965×10秒·特，為質子磁旋比。測定質子的旋進頻率就得到地磁場總強度。測量精度可達0.1納特，而且幾秒鐘就可完成一次測量。在測量磁場時探頭外部增設一個亥姆霍茲線圈，成為質子旋進分量磁力儀，可測量地磁場分量。這種儀器不怕震動，適於裝在船舶、氣球、飛機、火箭和人造衛星等運載工具上使用；缺點是不能連續測量。

光泵磁力儀 根據原子能級在磁場中產生塞曼分裂的現象，採用光泵（光抽運）和磁共振技術製成的一種測量地磁場總強度的磁力儀。如銣光泵磁力儀的原理是由銣燈發出的圓偏振光照射銣吸收池，並在光電池上聚焦，由於光束與地磁場約成45°，電子繞地磁場作拉莫爾旋進，所以光強度也按拉莫爾頻率閃爍。把光電池的輸出信號放大並接到繞在吸收池外面的高頻反饋線圈上，就構成一個振蕩器，其振蕩頻率f與地磁場總強度T成正比。測量振蕩頻率就能得出地磁場的總強度。這種儀器的解析度高於0.01納特，能響應數赫的地磁場變化，但絕對精度不如質子旋進磁力儀。光泵磁力儀適於記錄地磁脈動和裝在空間飛行器上測量近地空間的地磁場。

超導磁力儀 利用約瑟夫森效應製成的器件叫超導量子干涉器，用這種器件製成的磁力儀叫超導磁力儀。其靈敏度可達10特·赫。適用於微弱磁場的測定和物質磁性的研究。

磁力儀俗稱“磁秤”、“伽瑪儀”，可用來尋找具有磁性的礦物質。我公司生產的MCL-2 微機磁力儀是我公司在ＭＣＬ－１Ａ型數字磁力儀基礎上新研製成功的，它是根據磁通門原理利用計算機智能控制的新型磁力儀，用於鐵礦勘察及其地下鐵質埋藏物。由於該磁力儀操作十分簡單，幾分鐘即能學會使用，大屏幕液晶可直接顯示被測的磁場強度nT(伽碼)，同時顯示溫度，日期，電量（儀器電池），故特別適合於初學者使用。由於該磁力儀內置計算機，具有自動線性校正，自動溫度校正，24 位高精度A/D 轉換器，可測量高達8 萬納特強磁場，大屏幕顯示器可顯示磁場強度曲線，與電腦連接可進一步作數據處理和解釋推斷，故該磁力儀同樣適用於專業物探、地質人員使用，是一種操作簡便，具有較高解析度和較高精度的磁力儀，性價比很高。

（一）、產品特點

1.儀器輕便，無須記錄，一人可完成測量工作。

2.邊測邊顯示磁場強度曲線，可直觀的確定地下鐵質埋藏物的位置。

3．採用微處理器控制，能自動存儲該測量點的磁場垂直分量、溫度、時間，無需人工補償，具有溫度自動補償功能。

4．大屏幕顯示，全中文界面，自動顯示磁場強度曲線，操作簡單。

5．採用２４位Ａ／Ｄ轉換器，解析度高，測量範圍寬。

6．自動電量顯示。

7．背光顯示，方便夜間操作。

8.磁場強度異常超值聲音提示

（二）、主要技術指標。

測量範圍： ０－８００００nT

解析度： １nT

存儲量： 5120 個點

探頭：硅油阻尼，轉向差≤±１０nT。

顯示： １６０×１２８液晶，帶背光。

電源： 1.3ＡＨ鉛酸充電電池。

整機功耗： 80ｍＡ～110ｍＡ。

工作溫度： －１０oＣ～＋５０oＣ。

主機尺寸： ２２５×１８０×８０（MM）。

主機重量： 1 Kg

探頭尺寸： 125X70(MM)

探頭重量： 0.5 kg