山東石油勘探磁梯度全張量測量傳感器工程

來源: 發(fā)布時間:2022-03-02

磁梯度全張量測量技術(shù)。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司研制的的超導(dǎo)弱磁探測傳感器系統(tǒng),稱為矢量場磁梯度全張量測量傳感器,技術(shù)被稱為磁梯度全張量測量技術(shù)。什么是磁梯度全張量測量技術(shù)?在測量磁場矢量三分量的磁梯度時,通常采取了三分量磁傳感器方法多軸測量技術(shù),也就是基于同基線同軸差分原理。磁通門能夠?qū)崿F(xiàn)磁場矢量三分量的測量,但受限于其測量精度低?;€的距離相當(dāng)于差分距離,如果在比較弱的磁場環(huán)境下,當(dāng)目標(biāo)磁場的強度與環(huán)境噪聲同一量級時,在較小的基線值下,兩個三分量磁傳感器所測的值幾乎全部被噪聲淹沒,差分失去意義。如果基線選取較大,一則磁力儀體積將非常龐大,占據(jù)很大的空間。二則這種采用加大差分兩點距離來提高差分值(達到磁測儀能從噪聲環(huán)境中分辯出來的差分值),會帶來較大的平滑誤差。我國北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司研制的磁梯度全張量測量傳感器可應(yīng)用于海洋探測、磁導(dǎo)引頭、對潛通信接收機、魚雷磁導(dǎo)引頭、航空磁測量等。此外,還可用于未爆物探測、地下空洞探測、山體滑坡、泥石流監(jiān)測、橋梁監(jiān)測、道路空洞探測、鐵路路基安全檢查、堤壩安全檢查、河床滲漏等基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測與檢測。磁梯度全張量測量傳感器亦稱超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于輸氣管線檢查。山東石油勘探磁梯度全張量測量傳感器工程

超/極低頻通信系統(tǒng)較有效的發(fā)射機天線應(yīng)有近似于波長同樣大小的尺寸,要架設(shè)一付數(shù)千公里長的天線在工程施工和場地選擇方面都十分困難,而且那樣的天線系統(tǒng)目標(biāo)龐大,在戰(zhàn)時極易遭受敵人攻擊,為降低天線系統(tǒng)的規(guī)模,只有在特定地質(zhì)構(gòu)造的地區(qū)進行選址,即實用的超/極低頻發(fā)射臺站只能在導(dǎo)電率在10-4Ω/m以下的花崗巖地區(qū)建造。關(guān)于甚低頻通信接收機,曾經(jīng)使用光泵磁力儀作為天線。為什么光泵磁力儀不可以用于甚低頻通信接收機呢?光泵磁力儀只能測量總磁場量。測量同一地點的壓強時,測量的數(shù)據(jù)都一樣,與方向無關(guān)(任何方向)。光泵磁力儀具有類似的特點,他測得的數(shù)據(jù)是磁場矢量的模。因為,不論在何種坐標(biāo)系下(坐標(biāo)系如何旋轉(zhuǎn)),空間某固定點磁場矢量的模是不會改變的,因此,光泵磁力儀只能測得總磁場量的模,是磁總場模的測量。模做為磁總場對應(yīng)的標(biāo)量,其也會有梯度,但這個梯度是總場梯度,與磁場矢量在選定的坐標(biāo)系下的三分量完全不同,更不用說三分量在各自選定的坐標(biāo)系中的梯度了。而磁場矢量在選定的坐標(biāo)系下,其三個分量的各自梯度,總計有九個量,也就是磁梯度全張量。北京堤壩勘探與檢測磁梯度全張量測量傳感器類型磁梯度全張量測量傳感器亦稱超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于潛艇探測。

光泵磁力儀只能測量總磁場量,這恰好與壓強的測量類似。測量同一地點的壓強時,測量的數(shù)據(jù)都一樣,與方向無關(guān)(任何方向)。光泵磁力儀具有類似的特點,他測得的數(shù)據(jù)是磁場矢量的模。因為,不論在何種坐標(biāo)系下(坐標(biāo)系如何旋轉(zhuǎn)),空間某固定點磁場矢量的模是不會改變的,因此,光泵磁力儀只能測得總磁場量的模,是磁總場模的測量。模做為磁總場對應(yīng)的標(biāo)量,其也會有梯度,但這個梯度是總場梯度,與磁場矢量在選定的坐標(biāo)系下的三分量完全不是一會事兒,更不用說三分量在各自選定的坐標(biāo)系中的梯度了。而磁場矢量在選定的坐標(biāo)系下,其三個分量的各自梯度,總計有九個量,也就是我們說的磁梯度全張量。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司專業(yè)從事磁梯度全張量測量技術(shù)研究,以及基于磁梯度全張量測量技術(shù)的超導(dǎo)磁力儀研發(fā)生產(chǎn)。該公司研究開發(fā)了鋒芒GM系列、膺6系列和鯨8系列超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng),可應(yīng)用于大地電磁測量、海洋探測、磁導(dǎo)引頭、對潛通信接收機、魚雷磁導(dǎo)引頭、航空磁測量等。此外,還可用于未爆物探測、地下空洞探測、山體滑坡、泥石流監(jiān)測、橋梁塌陷監(jiān)測、道路空洞探測、鐵路路基安全檢查、堤壩安全檢查、河床滲漏等基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測與檢測。

高精度磁測量設(shè)備歷來都是十分敏感的戰(zhàn)略高技術(shù)?;诖盘荻热珡埩繙y量技術(shù)的超導(dǎo)磁力儀又是一項世界性難題,其難點在于抗干擾能力。由于地球是一個強磁體且是一個梯度矢量場,而我們欲探測的目標(biāo)較地磁場微弱很多。在較強的背景噪聲下獲得微弱的目標(biāo)信息,且靈敏度必須高于地球磁場的梯度,技術(shù)難度較大。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司在王家素教授的支持下,通過自力更生,自主研究開發(fā)了超導(dǎo)磁力儀及其應(yīng)用系統(tǒng),包括海洋磁力儀、地磁圖儀、航空磁力儀、心磁圖儀等系列產(chǎn)品。其中,鋒芒GM系列超導(dǎo)磁力儀主要用于地磁場測量、航空磁測量、未爆物探測、地下空洞探測、山體滑坡、泥石流監(jiān)測、橋梁塌陷監(jiān)測、道路空洞探測、鐵路路基安全檢查、堤壩安全檢查、河床滲漏等基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測與檢測,以及種子、糧食、中藥材、中藥、非金屬材料等物質(zhì)的磁性能檢測;鯨8GM系列超導(dǎo)磁力儀分為固定式或巡航式兩種,主要應(yīng)用于海洋探測,包括海洋資源勘探、潛艇探測、UUV探測,海底光纜探測等海洋探測領(lǐng)域;膺6GM系列超導(dǎo)磁力儀主要用于航空磁測量、航空探潛、磁導(dǎo)引和甚低頻通信接收機等領(lǐng)域。磁梯度全張量測量傳感器亦稱超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于心肌炎檢查和診斷。

基于超導(dǎo)量子干涉器SQUID的磁梯度全張量測量技術(shù),在生物磁測量方面獲得了普遍應(yīng)用,主要有心磁圖儀、腦磁圖儀、肺磁圖儀等。目前研究和生產(chǎn)腦磁圖儀的公司至少有CTF,Neuromag,4-D NeuroImaging,Yokagawa,在心磁圖儀研究方面則有德國SQUID公司、美國CMI公司等公司。國內(nèi),北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司研制成功了秋毫MCG12型心磁圖儀,并與北京大學(xué)第三醫(yī)院海淀院區(qū)共建了國內(nèi)心磁圖儀檢查中心。心磁圖儀適應(yīng)于冠脈狹窄無創(chuàng)診斷、心肌缺血診斷、心律失常定位、心肌炎、心內(nèi)膜炎診斷以及微循環(huán)疾病診斷。適用于胸悶、心絞痛等不明原因的心臟病確診。根據(jù)衛(wèi)健委發(fā)布的“COVID-19肺炎診療方案(第七版)”,COVID-19會引發(fā)“心肌細胞可見變性、壞死,間質(zhì)內(nèi)可見少數(shù)單核細胞、淋巴細胞和(或)中性粒細胞侵潤。部分血管內(nèi)皮脫落、內(nèi)膜炎癥和血栓形成?!毙拇艌D檢查屬于功能檢查,由于可以檢查到直流磁場(在心電圖上,直流電流的電壓為零,但是,心臟的直流磁場B不等于零),和微小的心電流及其改變,因此,靈敏度較高,有望成為COVID-19傳染者心肌炎診斷手段。磁梯度全張量測量傳感器亦稱超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于先心病檢查與診斷。山東泥石流監(jiān)測磁梯度全張量測量傳感器生產(chǎn)廠家

磁梯度全張量測量傳感器亦稱超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于長波通信天線。山東石油勘探磁梯度全張量測量傳感器工程

在頻率寬廣的電磁頻譜中,有頻率高達30~300GHz、波長在1mm-10mm的極高頻電磁波;也有頻率低達3~30Hz、波長在100000~10000km的極低頻電磁波。實驗證明,電磁波在水中衰減非常明顯,頻率越高的電磁波在水中衰減越是明顯,因此在陸地上普遍使用的電磁波通信系統(tǒng)在水下是無法實現(xiàn)的,而且由于海水的高鹽度和復(fù)雜的溫度、洋流分布特性,其電導(dǎo)率和介電常數(shù)與空氣的電導(dǎo)率和介電常數(shù)均有很大的差別,水的電導(dǎo)率越高,電磁波的衰減越大,因此電磁波在水中(尤其是海水中)的傳播特性與在空氣中的傳播特性有極大的差異。低頻、甚低頻和極低頻電磁波在通信領(lǐng)域的價值,尤其是能夠長時間處于水下戰(zhàn)備巡航狀態(tài)的核動力潛艇的問世,讓低頻、甚低頻和極低頻電磁波在通信效率方面的劣勢被極大的弱化,而其在水下對潛通信方面的優(yōu)勢卻被極大的強化,因此,它更被稱為海軍的基石。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司研制的的超導(dǎo)弱磁探測傳感器系統(tǒng),稱為矢量場磁梯度全張量測量傳感器,技術(shù)被稱為磁梯度全張量測量技術(shù)。山東石油勘探磁梯度全張量測量傳感器工程