重磁勘探-中国矿业大学矿山地质基础实验教学中心.docVIP

《重磁勘探原理》实验指导书 一、本实验指导书适用于“地球物理学”专业与地质工程专业的《重磁勘探原理》课程。 二、实验课时分配 实验一 重力仪的认识和使用（2学时） Z400型石英弹簧重力仪 实验二 磁力仪的认识和使用（2学时） 1）悬丝式磁力仪 2）GSM-19T标准型质子旋进磁力仪 三、总计实验课时为4学时，任课教师可以根据教学进度安排实验。 四、制定人、审核人、日期 制定者：审定者： 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　批准者：董守华 Z400重力仪主要技术指标 名 称 参 数 读数精度 ±0.01毫伽 观测精度 ≤±0.03 计数器度数范围 0~3999.9格 格 值 0.09~0.11毫伽/格 测程范围 ＞5000毫伽 测线灵敏度 1.6~2.0毫伽（约16~20格） 混合零点位移 ≤±0.1毫伽/小时 格值线性度 ≤1/1000 仪器重量 约4.5㎏ 四、仪器结构和原理 Z400型重力仪为我国北京地质仪器厂所生产，呈圆柱形，外直径为14cm、高40cm，仪器净重4.5kg。仪器由弹性系统、光学指示系统、测读系统、保温隔热系统等组成。 1、弹性系统 弹性系统由灵敏装置、测量补偿装置及温度补偿装置所组成。除平衡体的重荷（铂环）及温度补偿金属丝外，弹性系统元件全由熔融石英制成，并熔接成一个整体。 灵敏装置由主弹簧1、摆扭丝2和平衡体3组成。主弹簧上端与连杆4相联结，下端接在平衡体的支端点上。平衡体前端固结着铂环12。当重力增大时，平衡体向下偏转，同时使弹力臂减小；而重力减小时，平衡体向上偏转，弹力臂增大，主弹簧这种联接方式，使得微小的重力变化便会引起平衡体较大的偏转，因此，它本身便起着助动的作用。主弹簧是由直径为几十微米的石英丝绕制而成的零长弹簧。平衡体最前端为显示其偏转的指示丝5。平衡体的活动范围受限制。平衡体无夹固装置。 测量补偿装置由测程弹簧6和测量弹簧7、框架、连杆4及测量扭丝8组成。测量弹簧的弹性系数远比测程弹簧小，它们的上端分别连接在测微装置上，下端垂直连接在与框架焊接在一起的支杆上，采用零点读数时，测量补偿装置来补偿重力的变化，当重力变化时，平衡体偏移零点位置，这时，可能通过转动测微器（计数器）来改变测量弹簧的伸长量，从而改变其作用在测量扭丝上的弹力矩，使框架和连杆一起偏转，使平衡体返回至零点位置，测微器数字的变化显示了重力的变化，使平衡体返回至零点位置，测微器数字的变化显示了重力变化的大小。 温度补偿装置是由温度补偿金属丝9、框架、连杆（与测量补偿装置共用一个框架和连杆上）、温度补偿扭丝10所组成。温度补偿金属丝一端与连杆上端相连，另一端与框架相连。连杆的另一端两侧焊接有一对温度补偿扭丝，并与框架相连。因此当温度补偿金属丝由于热胀冷缩而发生长度变化时，连杆和框架都会发生相对偏转，而连杆的偏转将导致主弹簧上端点位置的变化，来抵偿因温度变化引起的平衡体上的力矩的变化，只要精确地调整装置间的几何关系，就可以得到当好的温度补偿效果。 整个弹性系统安装在由硬铝制成的圆柱座上，外面套上二层硬铝护罩。为了消除气流及气压变化的影响。将护罩内抽到一定的真空度（约10－15mm水银柱）并密闭（底座上设有抽气阀门）。为了消除静电影响，在限制器的旁侧装有放射性金属箔。为了防止水汽凝结，内护罩内还装有干燥剂。 2、光学指示系统 仪器内平衡体的偏转是通过光学系统，用肉眼进行观察的。光系由目镜、刻度片、场镜、物镜、全反射棱镜等组成的放大倍数约为250倍的显微镜，以及由灯泡、聚光镜等组成的照明部分组成。 视域中所见到的“亮线”就是平衡体前端的指示丝的像。刻度片中间的长线为“零线”。当重力增大时，平衡体向下偏转一个角度，从视域中可看到亮线向右边偏移；反之，当重力减小时，亮线将向左边移动。观测时是采用零点读数方法，即每次读数时，必须使亮线与零线重合，然后读出计数器的数值。照明电源形状是仪器面板上的一个提扭，轻轻提起它，便可接通电源。光导管有一个450斜面，可以反射来自聚光镜的一部分光线，用来照明纵、横水准器。为了利用倾斜法进行灵敏度调节，物镜与目镜的中必线有2mm的偏心距，当旋转目镜的座时可使零线位置产生左、右的平移。 3、测读系统 测读系统是由精密的测微螺丝、导向装置、连杆及计数器所组成。测微螺丝表两个，一个用测程调节用，其上端隐蔽在仪器面板上测程调节孔内；另一个测微螺丝的上端与面板上的计数器相配合，用以直接读数。为了保持仪器内部的密封两个测微螺丝都是通过金属波纹管与测程与测程弹簧和读数弹簧连接。计数器具有三位数码，当测微螺丝旋转一圈时，第二位数字便改变一个数字。个位数后的小数可根据固定标志线所对应的个位数鼓轮上1/10刻度线读出，还可估读出1/10刻度线间的半个距离。因此从计数器上可以读