Магнитометры м-18 и м-27м.

Магнитометр М-18 предназначен для измерения приращений вертикальной составляющей напряженности магнитного поля Земли. Чувствительным элементом прибора является магнит, вращающийся на горизонтальной кварцевой (металлической в М-27М) нити, концы которой прикреплены к кварцевой дуге. Под действием магнитного поля Земли магнит отклоняется на определенный угол.

Уравнение равновесия чувствительного магнита М-18 запишется следующим образом:

где: М – магнитный момент измерительного (чувствительного) магнита,

Z – вертикальная составляющая геомагнитного поля,

В – постоянная взаимодействия между измерительным магнитом и магнитом плавной компенсации,

τ – крутильный момент кварцевой нити,

Н – горизонтальная составляющая геомагнитного поля,

i – угол наклона оси измерительного магнита к плоскости горизонта,

α-α₀ – угол поворота компенсационного диска от положения α₀ соответствующего горизонтальному положению магнита плавной компенсации,

β – угол закручивания кварцевой нити,

А – азимут оси вращения измерительного магнита (кварцевой нити).

В магнитометре М-18 применяется компенсационный способ измерения ΔZ. Компенсация поля Z осуществляется путем постоянных магнитов. Плавная компенсация (в пределах +/- 3000) осуществляется поворотом вокруг своей оси магнита плавной компенсации, жестко скрепленного со шкалой. Ступенчатая компенсация постоянной составляющей нормального магнитного поля Земли осуществляется поворотом диапазонного магнита. Переключение ступеней компенсации (8 ступеней по 2500-3500 γ в сторону увеличения и в сторону уменьшения магнитного поля) производится поворотом специальной ручки.

Индикатором полной компенсации является измерительный магнит, устанавливающийся горизонтально. Горизонтальность магнита определяется по совпадению индекса на магните с нулевой линией оптического устройства.

При полной компенсации измерительный магнит устанавливается горизонтально и его уравнение равновесия упрощается при i=0:

Причем попадает последний член, содержащий Н.

Шкала на диске магнита плавной компенсации размечена таким образом, чтобы расстояние между штрихами было пропорционально cos(α – α₀), тогда

где n – отсчеты по шкале плавной компенсации,

С – цена деления шкалы магнитометра.

Шкала плавной компенсации имеет 600 делений, цена деления 10±0,5 γ.

Как видно из уравнения равновесия, при полной компенсации поля Z, что соответствует приведению измерительного магнита в горизонтальное положение, вращательный момент, создаваемый горизонтальной составляющей Н=0. В связи с этим отпадает необходимость в ориентировке прибора по буссоли. При переходе от одной точки измерения к другой прибор с треноги можно снимать.

Определение температуры во время измерения производится по термометрам, вмонтитированным в корпус прибора. Для термостатирования на прибор надевается теплоизоляционный кожух. Внутри прибора для уменьшения влажности помещена ампула с осушителем (силикагелем).

Порядок выполнения работы.

1. Прибор укрепляют на треноге.

2. На точке наблюдения прибор нивелируется по одному круглому и двум цилиндрическим уровням. Прибор располагается в произвольном азимуте, если не требуется максимальной точности измерений, и приблизительно (на глаз) в одном и том же азимуте для всех точек профиля, если требуется максимальная точность измерений. При этом не рекомендуется устанавливать магнитометр в азимуте 180° (северным полюсом магнитной системы на географический юг), так как в этом случае затрудняется выведение магнитной системы в горизонтальное положение.

3. Вращая ручку магнита плавной компенсации, которой скреплен с круговой шкалой, выводим измерительный магнит в горизонтальное положение, что фиксируется совпадением неподвижной линии с индексом подвижного магнита. После этого берется отсчет по вращающейся шкале, видимой в оптической трубе прибора. В магнитометре М-27М прибор перед отсчетом дезарретируется, а после отсчета арретируется.

4. При переносе на следующую точку измерений с треноги прибор можно не снимать.

Результаты исследования на точках наблюдения занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ ГК	n	n ср	t, час	t С	Примечание