加拿大GEM公司生产磁力仪系列产品介绍
加拿大GEM公司生产磁力仪系列产品介绍
GEM磁力仪系列配置及技术指标根据厂家网站资料和公司现有资料的整理结果，目前厂家销售的仪器按照其运用领域和设计原理的不同可以分为以下几类（如发现资料编辑有误请及时告知技术支持，谢谢）：GSM-19T标准质子旋进磁力仪：主要根据富氢（质子）液体受外磁场作用时会发生旋进的原理设计的磁力仪，是目前销售量最大、使用最广泛的磁力仪。
根据不同的运用需要又可以增加不同的配置，例如添加步行（Walking）模式、增加一个探头实现梯度测量、增加VLF模块等，综合起来可以将标准质子旋进磁力仪细分为下面10种组合模式：1 GSM－19T标准质子旋进磁力仪2 GSM－19TW标准质子旋进磁力仪+步行模式3 GSM－19TV标准质子旋进磁力仪＋甚低频4 GSM－19TG标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能5 GSM－19TGW标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能+步行模式6 GSM－19TWV标准质子旋进磁力仪+步行模式＋甚低频7 GSM－19TGV标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能＋甚低频8 GSM－19TGWV标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能+步行模式＋甚低频9 GSM-19TF快速质子磁力仪10 GSM-19TGFW快速质子磁力仪+梯度测量功能+步行模式GSM-19 高精度Overhauser磁力仪：该系列磁力仪主要设计原理是利用射频照射质子使其产生Overhauser效应，从而获得高精度、高稳定的磁场值。
其组合模式有八种（和GSM-19T标准质子磁力仪的前八种组合模式相同。
钾光泵磁力仪：代表产品GSMP35，是分辨率和绝对精度最高的磁力仪。
可以实现使用一个探头工作的总场测量模式，或用两个探头的梯度测量模式，也就是说钾光泵磁力仪可以实现两种组合方式。
另外，根据出场时间的不同，钾光泵磁力仪还有GSMP35A/30/40，还有超高精度磁力仪GSMP20s3/20m3等。
航空磁力仪：根据使用的探头不同可以分为钾光泵航空磁力仪、Overhauser航空磁力仪和甚低频航空磁力仪，根据使用飞行器不同又可分为固定翼飞机航空磁力仪和直升机搭载的航空磁力仪，也就是说航空磁力仪有四种组合形式。
磁力仪找铁矿的原理
磁力仪找铁矿的原理测量地磁异常以确定含磁性矿物的地质体及其他探测对象存在的空间位置和几何形状﹐从而对工作地区的地质构造﹑有用矿产分布及其他情况作出推断。
磁性岩体及矿体产生的磁场叠加在地球磁场之上﹐引起地磁场的畸变。
这种畸变一般称为地磁异常。
在造岩矿物中﹐只有磁铁矿﹑钛磁铁矿﹑磁黄铁矿和磁赤铁矿等少数矿物具有强磁性(见岩石物理性质)。
因此﹐岩石及矿石的磁性强弱﹐主要决定于上述矿物的含量及分布情况。
因此检测地表的地磁异常就能准确的找到地下的铁矿资源，而测量地磁异常用的最多的设备就是磁力仪。
磁力仪能够通过磁敏传感器将测量到的地磁异常转化成电信号，在通过仪器显示成直观的数字供地质工作者进行地球物理研究和找矿勘探使用。
磁力仪显示数字的大小直接体现了该测量点的地下矿产所产生的磁异常值，间接的反映地下铁矿的储量和埋藏深浅，一般磁异常越大，反映地下铁矿储量越富或埋藏越浅，反之越贫瘠或埋藏深。
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下面介绍一款世界上最先进的找矿磁力仪加拿大进口的GSM-19T磁力仪。
磁力仪找铁矿GSM-19T质子磁力仪简介：GSM-19T是轻便的、高灵敏度的、可手持，拖带和基站使用的磁力仪/梯度仪器。
它主要应用在：地球物理、土木技术、考古的勘探，地磁观测站、火山和地震等的长期监测。
GSM-19T是进行地磁场测量的第二代标准，分辨率为0.01nT，在全温度范围内，绝对精度达0.2nT。
GSM-19T系列磁力仪包括几个模式，各有自己的特点和选择。
而且每种方式和选择可以用不同的方法，从而得到不同的组合结果。
比如梯度加步行模式，步行加GPS模式，步行加GPS加甚低频模式，可以根据需要任意组合。
磁力仪找铁矿GSM-19T质子磁力仪特点：主要特点●高灵敏度，高分辨率和高观测精度●超级全方位传感器●非常轻便，操作简单●内置高精度GPS（选项）●实时显示观测图像●自动警告低劣的观测数据●软件自动校正日变●网上更新软件●牢固，稳定，几乎无需保养磁力仪找铁矿GSM-19T质子磁力仪参数：●灵敏度：<0.05nT●分辨率：0.01nT●绝对精度：±0.2nT●采样率：3至60 秒●动态范围：10000到120000nT●32M内存●梯度容差：>7000nT/m●工作温度：-40℃—+55℃●尺寸及重量：主机223×69×240mm，重2.1Kg；传感器170mm(长)×75mm(直径)，重2.2Kg。
武汉大学测绘学院现代海洋学第10章--海洋磁力测量
某地某个地磁要素的年变率 就是这个地磁要素年平均值的逐 年变化。 利用相隔几年某两个日期的 地磁观测值之差，除以由相隔的 天数所换算的年数，就可以求出 1975年世界地磁场垂直强度等值线图 相应的平均年变率。 把某年各个地磁台站和各个地磁测点的某个地磁要素 的平均年变率标注在地图上,并且画出一系列的等值线,这 种年变率等值线图就称为某年世界某地的地磁要素等变线 图或长期变化图。 等变线图的一个显著特点是等变线围绕着几个中心分 布，地面被划分为几个区域，其长期变化值有的为正，有 的为负。这些中心称为地磁场长期变化中心或焦点。
利用高斯系数把地磁场分解为偶极子磁场和非偶 极子磁场两个部分。利用不同年代的高斯系数可以研 究偶极子磁场和非偶极子磁场的长期变化。
地球磁矩在过去4000年间的变化
地球磁场不仅存在长周期变化，还存在短周期变 化。长期变化来源于地球内部的物质运动，而短期变 化来源于电离层的潮汐运动和太阳活动的变化。
10．4 海洋磁力测量仪器
上述这种把磁位展成球函数级数的方法一般称为球谐分析。 从这些分析计算得出这样一个基本事实：6～8阶的全部系数是 急剧减小的，之后就变为缓慢地减小并出现一些振荡，但是一 直到23阶为止，没有一个系数是明显增大的。因此绝大多数的 现代球谐分析，都是把级数限制在8～10阶(即80～120个系数)。 另外。前述的级数展开仅考虑了地磁场作为内源场的情况，实 际分析时，还应考虑外源场的影响。
10．3 地磁场的结构及其变化
地球总磁场是由两种性质不同的磁场组成，即稳定磁 场 和变化磁场 。 稳定磁场是地磁场的主要成分。变化磁场很小，只 有地磁场总强度的2％～4％，最大的变化磁场是磁暴 。
上式中， 是地球内源场， 是外源场地磁场，地球的稳定磁场 主要起源于内部磁源。变化磁场主要源于外源部分。
不同型号质子磁力仪之间数据共享
于 宝 显 。 杜利 明 王怀坤 周书 民 （ １ ． 山东正元地质勘查院 。 山东 济南 ２ ５ ０ １ ０ １ ； ２ ． 东华理工大学 。 江西 抚州 ３ ４ ４ ｏ ｏ ０ ）
．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｎ Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ； Ｄａ ａ ｔ Ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｔ ： Ｄ ｉ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ Ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８—０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ６ ３
中图分类号 ： Ｆ ４ ０ ７ ． １ ； Ｐ ６ ３ １ ． ２ ３
文献标志码 ： Ａ
文章编 号： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５一 Ｏ ｌ １ ０— ０ ２
我 院随着 野 外 物探 磁 法 工 程 的增 多 ， 近 年 来 购 进 了两 种 不 同型 号 的 质子 磁 力 仪 ： 即加 拿 大 Ｇ Ｅ ＭＳ Ｙ Ｓ生 产的 Ｇ Ｅ Ｍ 一１ ９ 、 Ｇ Ｅ Ｍ 一１ ９ Ｇ 型号 的质 子 磁 力仪 与重 庆 奔腾 数控技 术研 究所 生产 的 ＷＣ Ｚ一１型 号 的质 子磁 力 仪 。因为野 外 工作 量 的不 同 ， 有 时这 两 种 型 号 的质 子
２ ０ ｏ ９ ／ ０ ６ ／ ０ ９
GSMP-35钾光泵磁力仪
工作原理
标准碱蒸汽磁力仪包括一个含有挥发性碱金属（如碱原子）的玻璃核。
根据量子论，每个碱原子群内均有一组价电子分布。
这些价电子分为2个能量级，以下分别以数字1,2表示。
蒸汽核利用某个特定波段的光来激发来自2-3级间的电子，使之成为活跃电子。
该操作可减少（称为极化效应）拥有2级电子的原子的数量。
如此一来，原子核便停止吸收光从而转回透明状态。
第三级电子极其不稳定且不断衰减，最后回到1级与2级状态。
如此一来，1级空间富含电子而2级空间则处于无电子状态。
此时，射频（RF）去极化效应开始登场。
利用一个特定波段的RF能量以产生1、2级能量差，从而使1级电子返回2级状态。
去极化操作的目的在于使1、2级间的能量差与磁场值可直接成一定比例。
系统可检测到光强度随核由非透明与透明间转换时而发生的变化并可测量出相应变化频率。
该频率值随后可转换成磁场单位值。
论文素材
磁力仪的介绍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。
绝对磁力仪测定值的准确度由仪器本身的某些物理常数所确定；相对磁力仪测定值的准确度只有与绝对磁力仪比测后，才能确定。
一、磁力仪的类别按照磁力仪的发展历史，以及它应用的物理原理，可分为：第一代磁力仪它是应用永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理，或利用感应线圈以及辅助机械装置。
如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等。
第二代磁力仪它是应用核磁共振特性，利用高磁导率软磁合金，以及专门的电子线路。
如质子磁力仪，光泵磁力仪，及磁通门磁力仪等。
第三代磁力仪它是利用低温量子效应，即超导磁力仪。
磁力仪按其内部结构及工作原理，大体上可分为：①机械式磁力仪如悬丝式磁秤、刃口式磁秤等；②电子式磁力仪如质子磁力仪、光泵磁力仪、磁通门磁力仪等。
磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值。
可分为：①相对测量仪器如悬丝式垂直磁力仪等，它是测量地磁场垂直分量Z的相对差值；②绝对测量仪器如质子磁力仪等，它是测量地磁场总强度T的绝对值；不过亦可测量相对值，或梯度值。
若按测量地磁要素或磁异常的不同，可分为：①测量地磁要素的仪器：如测量地磁倾角的地磁感应仪，测量地磁偏角的磁偏计，以及测量水平强度的地磁经纬仪等；②测量磁异常的各种相对测量磁力仪。
若从使用磁力仪的领域来看，它们可分为：地面磁力仪，航空磁力仪，海洋磁力仪，以及井中磁力仪。
若从测量磁参数的角度可分为：专门测量岩石磁参数的仪器有：无定向磁力仪、旋转磁力仪等；其它的质子、超导等磁力仪可兼测磁参数。
二、磁力仪的几个主要技术指标技术指标是反映仪器总体性能的技术数据，通常包括：灵敏度、精密度、准确度、稳定性、测程范围等等。
灵敏度系指磁力仪反映地磁场强度最小变化的能力（敏感程度）。
有时也称作分辨率。
对于用数码显示器读取磁场值的仪器（如质子磁力仪），在其读数装置上估读的最小可辨别的变化，称为显示灵敏度（或读数能力），如1nT/字，0.1nT/字等。
磁法在花岗岩地区的应用
磁法在花岗岩地区的应用在地质勘查工作中，花岗岩是较为常见的一类地质类型。
在本文中，将就磁法在花岗岩地区的应用进行一定的研究。
關键词：磁法;花岗岩地区;应用1 概述AMT（音频大地电磁法）具有着分辨能力强、勘探深度大、观测效率高的特点，是一种频率域电磁勘探方式，是寻找隐伏矿、对地质构造进行深入研究的一种较为有效的手段。
通过高精度磁测资料的获得，能够在对相关地质问题进行把握的基础上更好地开展目标地区的矿产勘察工作。
在本文中，以我国某地区花岗岩岩体为例，以高精度磁测以及AMT方式对其进行了全面的分析以及边界界定工作，为目标地区的后期工作开展提供基础资料。
2 工作方法2.1 音频大地电磁法该方式是大地电磁法的一个分支，其通过大地磁场作为场源，对地下岩石的典型参数进行测定，并通过对地电断面变化情况的研究获得目标区域地质构造情况，为后续找水、找矿工作的开展提供数据基础。
场源方面，该方式主要由雷电活动引起的频率作为场源，其大小一般在几千赫兹以内，同大地电磁法相比其勘探深度相对较浅，勘探深度一般在2km以内。
2.2 高精度磁法该方式是通过对地壳中不同岩石间磁性差异的利用，通过其引起的磁异常情况对目标区域地下构造进行勘探的一种方式。
在本工程中，我们所使用的设备为GEM公司生产的GSM-19磁力仪。
该设备在实际应用中对探头方向没有严格的要求，较利于工作开展。
3 物探成果分析3.1 L1线从音频大地电磁反演（图2），在结合遥感资料以及地质资料的基础上，我们可以了解到：在距离剖面400m位置处，具有一个体积较小的破碎带，倾角接近40°，倾向南部发展;在3000m位置，可以看到其周围具有断裂构造情况;在3700m位置，具有一处规模较大的石英脉体，从这里则可以推断，该构造的存在，很可能是该区域石英脉体的反映;在1500至4000m的剖面范围内，石英闪长岩是地面出露的重要类型，且具有着较高的破碎程度。
图1图2对高精度磁测结果（图1）进行分析可以了解到：在2300至3000m段，磁场强度整体呈现出逐渐降低的情况，该种情况的存在，很可能是由于受到该区域大断裂构造影响所导致的;在3000至5000m段，石英闪长岩为该区域的主要地表出露岩体类型，且具有着数量较多的火山岩。
GSM-19T_v7_操作手册
Manual Release 7.0 July 2006
GEM Systems, Inc.制造 注释：如中文部分与英文说明书不符，以英文为准。
1
GSM19T Series Magnetometers - Version 7
1. 前言
GSM-19T 是轻便的、高灵敏度的、可手持，拖带和基站使用的磁力/梯度仪器。它主要应用在：地球物 理、土木技术、考古的勘探，地磁观测站、火山和地震等的长期监测。
入/输出连接器。按键也起到开关的作用。 z 6针RS-232控制台连接器，外接电源，电池充电或外触发器；在3芯连接器上可选择双模拟输出。 z 密封连接器（包括键盘，前面板等可使仪器在雨天进行工作）。 z 充电有两种方式，大电流和涓流，由开关自动控制；输入电压110-250v 50/60Hz。 z 全金属外壳可提供极好的抗电磁干扰和保护， z 4个铝杆（可选塑料）可以升高传感器，想得到最好的精度可架起所有的连杆。建议在梯度方式时，
图 1: 质子旋进传感器, 传感器棒和控制台. GMS-19是进行地磁场测量的第二代标准，分辨率为0.01 nT，在全温度范围内，绝对精度达到0.2 nT。系 统特点： z 微处理器控制，存储量（可扩展到32 Mbytes）。 z 与基点站保持同步，并对磁场的偏差自动进行日校正。 z 采集的数据与计算机之间的数据读取采用RS-232-C串行口。 z 在线实时传输（RTT）和后操作传输。 z 梯度方式对两个磁场的间隔测量和同时测量进行精密的控制。 z 兼容磁力和梯度仪的VLF测量，要选择VLF测量时需要选择VLF（超低频）传感器。
外触发有三个不同的方法：
1. 在角A和E之间使用外部继电器或开关 • 角A和E多数时间是开路的 • 识别A-E间一个10ms-50ms短路触发信号 2. E角为地，在A角加一个外部电压 • A角多数时间为5V-12V电压 • 识别A角有10ms - 50ms 电压下降到0V的触发脉冲 3. 用RS-232到GSM-19T的B角，E为地:
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GEM磁力仪系列配置及技术指标根据厂家网站资料和公司现有资料的整理结果，目前厂家销售的仪器按照其运用领域和设计原理的不同可以分为以下几类（如发现资料编辑有误请及时告知技术支持，谢谢）：GSM-19T标准质子旋进磁力仪：主要根据富氢（质子）液体受外磁场作用时会发生旋进的原理设计的磁力仪，是目前销售量最大、使用最广泛的磁力仪。
根据不同的运用需要又可以增加不同的配置，例如添加步行（Walking）模式、增加一个探头实现梯度测量、增加VLF模块等，综合起来可以将标准质子旋进磁力仪细分为下面10种组合模式：
1 GSM－19T标准质子旋进磁力仪
2 GSM－19TW标准质子旋进磁力仪+步行模式
3 GSM－19TV标准质子旋进磁力仪＋甚低频
4 GSM－19TG标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能
5 GSM－19TGW标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能+步行模式
6 GSM－19TWV标准质子旋进磁力仪+步行模式＋甚低频
7 GSM－19TGV标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能＋甚低频
8 GSM－19TGWV标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能+步行模式＋甚低频
9 GSM-19TF快速质子磁力仪
10 GSM-19TGFW快速质子磁力仪+梯度测量功能+步行模式
GSM-19 高精度Overhauser磁力仪：该系列磁力仪主要设计原理是利用射频照射质子使其产生Overhauser效应，从而获得高精度、高稳定的磁场值。
其组合模式有八种（和GSM-19T标准质子磁力仪的前八种组合模式相同。
钾光泵磁力仪：代表产品GSMP35，是分辨率和绝对精度最高的磁力仪。
可以实现使用一个探头工作的总场测量模式，或用两个探头的梯度测量模式，也就是说钾光泵磁力仪可以
实现两种组合方式。
另外，根据出场时间的不同，钾光泵磁力仪还有GSMP35A/30/40，还有超高精度磁力仪GSMP20s3/20m3等。
航空磁力仪：根据使用的探头不同可以分为钾光泵航空磁力仪、Overhauser航空磁力仪和甚低频航空磁力仪，根据使用飞行器不同又可分为固定翼飞机航空磁力仪和直升机搭载的航空磁力仪，也就是说航空磁力仪有四种组合形式。
标量磁力仪：代表产品GSM-90 EUROMAG，主要运用以台站观测和火山活动监测，有标准型和梯度型两种。
矢量磁力仪：代表产品dIdD，用于台站观测，dIdD的磁探头有Overhauser和钾光泵两种。
根据上述介绍，目前磁力仪产品总共可分为6个大类，32个小类。
技术指标和配置
GSM-19T标准质子旋进磁力仪系列
（1）单套GSM-19T标准质子旋进磁力仪配置：
19T主机1台，根据用户需要可以在标准型（配置移动和基站模式）的
基础上增加步行模式、梯度模式、VLF测量等功能模块，还可
添加GPS模块。
内置电池1块
主机背带1套，可订购背包架
磁探头和连接线1套（需要梯度功能时为两套）
磁探头枝干4节，梯度模式时5根
嵌入式GPS和连接线1套（可选）
RS-232数据线1根
串口转USB连接线1根
电池充电器1个
GEMLinkW数据传输软件1套
仪器运输箱1个（2）技术指标：
附注：针对不同的测量模式采样率设置的意义不同，在mobile, gradiometer, mobile + vlf或gradiometer + vlf模式下GSM-19T没有自动采样功能，你必须压下测量按钮获取读数。
采样率在这些模式中代表的是测量等待时间，即按下测量按钮后仪器最大等待时间，此功能的目的是让野外记录的数据和基站的数据能同步到秒级，方便日变改正时的时间对接。
在此可以设置为“立即开始”（immediate start），这意味着在测量界面中按下任何一个键，仪器就会立即开始读数。
因为没有等待时间，移动站和基站读数的时间可能不对应，在日变校正时，系统会自动将基站读数与野外读数中时间最近的两个值用于日变改正。
当选择Base, walk 或fast modes时，系统会根据设置的采样间隔时间（采样率）进行自动记录，此时采样率的意义就是系统自动采样的时间间隔，各种模式可选的时间间隔如下：
GSM-19 高精度Overhauser磁力仪
（1）单套GSM-19 高精度Overhauser磁力仪配置：
(2)G SM-19 高精度Overhauser磁力仪技术指标
钾光泵磁力仪
（1）单套GSMP-35/35G钾光泵磁力仪/梯度仪配置
(2) GSMP-35/35G钾光泵磁力仪/梯度仪技术指标
GSMP -35A/35A Spec航空磁力仪配置和技术参数和地面钾光泵磁力仪GSMP-35/35G基本一致，只是探头和主机尺寸和重量略有差异。
GSMP-40配置和参数与GSMP-35/35G一致。
（3）超级梯度仪GSMP-20GM3配置
（4）超级梯度仪GSMP-20GM3技术指标
（5）超级梯度仪GSMP-20S3配置
（6）超级梯度仪GSMP-20S3技术指标
标量磁力仪（GSM-90）
（1）单套GSM-90 高精度Overhauser磁力仪配置：
（2）GSM-90 高精度Overhauser磁力仪技术指标
dIdD矢量磁场观测系统
（1）单套dIdD 高精度Overhauser磁力仪配置
（2）dIdD 高精度Overhauser磁力仪技术指标
（3）单套dIdD 高精度钾光泵磁力仪配置
（4）dIdD 高精度钾光泵磁力仪技术指标。