海洋磁测量超导磁力仪工作原理

建设海洋探测阵列，是发展海洋战略的主要内容之一。在海洋环境下，光电传感器以及无线电探测的能力十分有限，只有声法和磁法测量和探测才能够在海洋环境下有所作为。就磁法测量而言，光泵磁力仪、磁通门磁力仪以及比较热门的原子磁力仪，均属于磁场总量测量磁力仪。所谓总量测量就是目标磁场与环境磁场的总和。然而，我们需要的并不是总量而是目标磁场。目标磁场的磁场强度往往弱于地球磁场，可见上述磁测量传感器均不可以支持海洋探测。尽管原子磁力仪是当前比较热门的研究方向，预期灵敏度可达到10-18T。但是，原子磁力仪测量的是总场，而不是目标磁场，只有在屏蔽室内才可以发挥其灵敏度的优势。超导磁力仪测量的是目标的磁场，是海洋探测的理想选择。国内，北京美尔斯通科技发展股份有限公司专业从事磁梯度全张量测量技术研究，以及基于磁梯度全张量测量技术的超导磁力仪研发生产。该公司研究开发了锋芒GM系列、膺6系列和鲸8系列超导磁力仪系统，可应用于海洋探测、磁导引头、鱼雷磁导引头等。此外，还可用于未爆物探测、桥梁、道路空洞、铁路路基、堤坝等基础设施安全监测与检测，以及种子、中药材及非金属材料等弱磁性物质的磁性能检测。超导磁力仪也叫超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器，是一种高灵敏矢量磁力仪，可用于桥梁检查。海洋磁测量超导磁力仪工作原理

地球是一个磁体。利用地球磁场的特性建设和发展地磁场导航系统，是社会发展的需要。北斗导航已经深入人心，已经成为工农业生产、日常生活不可或缺的导航技术。但是，由于无线电的特性决定有些地方没有导航信息。比如，深海、隧道深部、地下掩体等。尤其是太空战打响后，敌方有可能会攻击卫星，破坏卫星导航系统。但是，无论斗争如何激烈，地球是不会被“打烂”的。即便轰炸了地球也不会破坏地球磁场。我们利用地球提供的地磁场可以开发磁导航。海洋磁测量超导磁力仪工作原理超导磁力仪也叫超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器，是一种高灵敏磁力仪，可用于心房缺损检查和诊断。

我们知道，地磁场的梯度值比一般的磁异常的梯度值小的很多，通常在垂直地球表面方向上约为20nT/km，在水平方向上约为5nT/km。考虑短板木桶效应，我们首先要看水平方向上，米级的地磁场梯度量级为5x10-3 nT/m,如果是厘米级，则在水平方向上地磁场的梯度量级为5x10-5 nT/cm。磁通门磁力仪精度为0.1nT。对应于 0.1 nT/（20m）， 也就是说，如果用磁通门磁力仪做弱磁探测，要想探测到与地磁场同量级别的磁异常数值，磁通门传感器的基线距离要至少达到20米！！ 否则连地磁场的水平梯度都无法区别。 这正如用一个刻度为一米的尺子，去测量钟表里面精密元件的误差一样，根本无法实现真正意义上的精确测量。北京美尔斯通科技发展股份有限公司在王家素教授的带领下，率先完成了超导磁力仪研发。

光泵磁力仪只能测量总磁场量，这恰好与压强的测量类似。测量同一地点的压强时，测量的数据都一样，与方向无关（任何方向）。光泵磁力仪具有类似的特点，他测得的数据是磁场矢量的模。因为，不论在何种坐标系下（坐标系如何旋转），空间某固定点磁场矢量的模是不会改变的，因此，光泵磁力仪只能测得总磁场量的模，是磁总场模的测量。模做为磁总场对应的标量，其也会有梯度，但这个梯度是总场梯度，与磁场矢量在选定的坐标系下的三分量完全不是一会事儿，更不用说三分量在各自选定的坐标系中的梯度了。而磁场矢量在选定的坐标系下，其三个分量的各自梯度，总计有九个量，也就是我们前文说的磁梯度全张量。超导梯度计的作用是：将较强的地球磁场过滤，保留目标磁场的变化量。

以海底下岩层具有不同的磁性并产生大小不同的磁场为原理，在海上进行地球磁场测定。早期时，勘测曾使用饱和式磁力仪，多使用核子旋进磁力仪、光泵磁力仪或海上梯度仪等进行连续测量地磁场总向量的值及用三分量磁力仪测量地磁场的三个分量。然而，由于这些磁力仪、磁测量传感器测得的是磁场总量。当目标磁场小于地磁场时，很难分辨目标磁场。近日，北京美尔斯通科技发展股份有限公司日前发布了其研究成果，宣布研制成功了锋芒GM系列、鲸8系列和膺6系列超导磁力仪系统。这些磁力仪系统均采用磁梯度全张量测量技术。系统由超导量子干涉器（SQUID）、磁梯度计、磁强计、低噪声放大器、全张量算法软件系统以及低温容器组成。采用液氦冷却实现超导状态。主要应用于：（1）对地磁场逆转或减弱的测量和观察；（2）潜艇探测、UUV探测、甚低频通信、磁导引系统、航空磁测量、未爆物探测、地下空洞探测等重大工程领域；（3）山体滑坡、泥石流监测、桥梁塌陷监测、道路空洞探测、铁路路基安全检查、堤坝安全检查、河床渗漏等基础设施安全监测与检测；（4）种子、粮食、中药材、中药、非金属材料等物质的磁性能检测。超导磁力仪也叫超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器，是一种高灵敏磁力仪，可用于窦性心律检查和诊断。张量超导磁力仪介绍

超导磁力仪也叫超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器，是一种高灵敏矢量磁力仪，可用于心脏病检查和诊断。海洋磁测量超导磁力仪工作原理

我们知道，地磁场的梯度值比一般的磁异常的梯度值小的很多，通常在垂直地球表面方向上约为20nT/km，在水平方向上约为5nT/km。考虑短板木桶效应，我们首先要看水平方向上，米级的地磁场梯度量级为5x10-3 nT/m,如果是厘米级，则在水平方向上地磁场的梯度量级为5x10-5 nT/cm。磁通门磁力仪精度为0.1nT。对应于 0.1 nT/（20m）， 也就是说，如果用磁通门磁力仪做弱磁探测，要想探测到与地磁场同量级别的磁异常数值，磁通门传感器的基线距离要至少达到20米！！ 否则连地磁场的水平梯度都无法区别。 这正如用一个刻度为一米的尺子，去测量钟表里面精密元件的误差一样，根本无法实现真正意义上的精确测量。北京美尔斯通科技发展股份有限公司专业从事磁梯度全张量测量技术研究，以及基于磁梯度全张量测量技术的超导磁力仪研发生产。该公司研究开发了锋芒GM系列、膺6系列和鲸8系列超导磁力仪系统，可应用于大地电磁测量、海洋探测、磁导引头、对潜通信接收机、鱼雷磁导引头、航空磁测量等。此外，还可用于未爆物探测、地下空洞探测、山体滑坡、泥石流监测、桥梁监测、道路空洞探测、铁路路基安全检查、堤坝安全检查、河床渗漏等基础设施安全监测与检测。海洋磁测量超导磁力仪工作原理

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