[科普中国]-相对磁力仪

相对磁力仪测定值的准确度与绝对磁力仪比测后才能确定，绝对磁力仪测定值的准确度由仪器本身确定。磁力仪是测量磁场强度和方向的仪器的统称。测量地磁场强度的磁力仪可分为绝对磁力仪和相对磁力仪两类。

功能主要用途是进行磁异常数据采集以及测定岩石磁参数，从20世纪至今，磁力仪经历了从简单到复杂，机械原理到现代电子技术的发展过程。

发展过程Cal Friedrich Gauss于1833年发明了第一台磁强计。磁力仪后来被广泛应用于地磁场的测量和地球物理勘查中测量各种类型的磁异常。磁力仪也被应用于现代智能手机（指南针App）、太空卫星中，还被应用到军事中来探测潜艇。一些国家如美国、加拿大、澳大利亚将超级灵敏的磁力仪划归为军事科技，并严格控制产品的售卖。磁力仪可以探测磁（铁）金属，探测这类金属时比常规的金属探测器探测深度深；与一般的金属探测器相比，磁力仪的探测范围大，可以探测到大的目标体，比如数十米长的汽车，而一般的金属探测器的探测范围很少超过两米。磁力仪从传统的矿产、石油行业的应用逐渐发展至高精尖的航空磁测、太空宇宙飞船探测行星中。1

工作原理磁场是矢量场，具有大小和方向。从测量方式分，主要有两种磁力仪。矢量磁力仪用来测量测量磁场分量，总场磁力仪（标量磁力仪）测量矢量场的大小。磁力仪根据磁偏角和磁倾角测量地球磁场并反映出各分量。绝对磁力仪测量磁场的绝对幅度或矢量，使用内部校准或传感器的已知的物理参数。相对磁强计以一个固定的未校准的基准线为参照测量磁场的标量或矢量，通常又被称为磁变仪。

分类及应用①地磁感应仪。测量地磁倾角的仪器。它是W.E.韦伯于是1837年根据电磁应原理制成的。测量精度可达数秒。
②磁偏计。测量地磁偏角的仪器。主要由磁系、悬丝、照准望远镜和水平度盘等组成。测量精度可达数秒。
③石英丝水平强度磁力仪。测量地磁场水平强度的相对磁力仪。它是丹麦学者D.拉库尔于1936年根据扭力矩与磁力矩平衡的原理设计制成的。仪器的主要部分是一条精制的石英丝和磁针。这种仪器可供野外地磁测量使用，也可供地磁台作地磁记录的校正。使用前必须先用绝对磁力仪对它的常数进行标定。
④零点磁秤。测量地磁场垂直强度的相对磁力仪。它是拉库尔于1942年根据重力矩与磁力矩平衡的原理，利用两根磁针间的相互作用制成的。
⑤磁通门磁力仪。测量地磁场强度和方向的相对磁力仪。仪器由独立的磁通门探头组合而成。每一个磁通门探头能独立地探知某一方向上地磁场的强度，把3个探头相互垂直地组合在一起，即可同时测出地磁场强度的3个分量。磁通门磁力仪是在第二次世界大战中为了从飞机上探测敌方潜艇而发展起来的，已在地磁台以及陆地磁测、航空磁测、卫星磁测等方面得到广泛应用。
⑥质子旋进磁力仪。测量地磁场总强度的绝对磁力仪。强磁场使水或碳氢化物中的质子极化，当强磁场突然去掉时，质子就以角速度w绕地磁场旋进。测定质子的旋进频率即可算出地磁场总强度。这种仪器不怕震动，适于装载在船舶、气球、飞机、人造卫星等运载工具上使用。2

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杨明 - 副教授 - 西南大学