Полевой протонный магнитометр ММП-203

Магнитометр ММП-203 является прециссионным полевым магнитоизмерительным прибором переносного типа и предназначен для измерения абсолютного значения магнитного поля Земли. Основная область применение-выполнение высокоточных наземных магниторазведочных работ в сложных морфологических условиях.

По принципу действия прибор относится к протонным магнитометрам, использующим явления свободной ядерной прецессии. Портативность, экономичность питания, надежность работы и возможность эксплуатации в суровых климатических условиях достигнуты за счет оптимизации функциональной схемы и тщательной обработки конструкции магнитометра. Прибор построен по схеме прямо-отсчетного магнитометра с предварительным умножением частоты сигнала.

Магнитоизмерительный преобразователь (МИП) прибора представляет собой цилиндрический сосуд, внутри которого соосно расположены две последовательно соединенные бескаркасные прямоугольные катушки, совмещающие функции поляризующей и сигнальной обмоток. В качестве рабочего вещества применен керосин, обладающей сравнительно малым временем продольной релаксации (около 1,2 с) и низкой температурой замерзания (-70⁰С). Для повышения помехоустойчивости преобразователя катушки включены встречно и дополнены электростатическим экраном в виде медной сетки на внутренней поверхности цилиндрического сосуда. В верхней части сосуда под крышкой установлена резиновая диафрагма, выполняющая роль компенсатора объемного расширения жидкости при изменении внешней температуры.

Измерительная часть магнитометра включает в себя коммутатор обмотки МИП, усилитель сигнала прецессии, умножитель частоты, электронно-счетный частотомер с цифровым табло и встроенный батарейный источник питания. Основу коммутатора составляет магнитоуправляемое реле, которое по сигналам командного устройства, действующего от пусковой кнопки, обеспечивает во время цикла поляризации подключения обмотки МИП к источнику питания и после завершения этого цикла переключает катушку МИП к входному резонансному контуру усилителя сигнала. Для снижения в момент коммутации уровня переходного процесса, проводящего к расфазировке сигнала, ток поляризации перед его отключением с помощью электрического ключа снижается с 500 до 25мА.

Резонансный контур, образованный индуктивностью катушек МИП и емкостью, определяемой положением переключателя поддиапазонов, подключен к выходу усилителя через согласующий трансформатор. Усилитель сигнала прецессии построен по трехкаскадной схеме, охваченной глубокой отрицательной обратной связью, и дополнен полосовым активным фильтром, обеспечивающим пропускание рабочих частот от 800 до 4500 Гц, что соответствует сигналу прецессии от 20000 до 100000 нТл.

Умножитель частоты работает по схеме фазоимпульсной автоподстройки частоты, реализующий коэффициент перемножения 64. Импульсы с выхода умножителя направляются на выход электронно-счетного частотомера. Последний включает в себя генератор эталонной частоты (1МГц), формирователь временных интервалов, электронный ключ и пять последовательно соединенных счетных декад, состояние которых фиксируется на цифровом табло. За счет выбора интервала времени счета τ показание частотомера соответствует значению измеряемого магнитного поля в нТл.

Конструктивно магнитометр ММП-203 выполнен в виде двух раздельных блоков (рис.3): магнитоизмерительного преобразователя и измерительного пульта, в нижней части которого имеется специальный отсек для размещения батареи сухих элементов. При работе в зимнее время батарея переносится в поясной подсумке, закрепленной под верхней одеждой оператора.