質子磁力機屬於眾多磁力機中的一個精度較高的分支，它即使對較弱磁性物的測量，如地球的磁場，仍能取得較高的分辨率和精度，所以即使對地球磁場的微弱的變化，也能夠測知。它的工作原理是利用氫質子在磁場中的旋進現象進行測量的。在傳感器中，充滿瞭含氫的液體，這些氫質子在被機器強製極化之前，處於無規律的排列狀態。當人為對其加上一個極化信號後，質子將做旋進運動。極化信號消失後，質子的旋進將主要受到外界磁場的影響會逐漸消失，通過對受旋進影響的傳號器中頻率的測量，來測知外界磁場的大小。不斷對這個動作進行循環，即可持續測量。
該機器磁場測量精度為±1nT，分辨率高達0.1nT，完全符合原地礦部發佈的《地麵高精度磁測工作規程》要求。
一）應用范圍
■礦產勘查，如鐵礦、鉛鋅礦、銅礦等
■配合礦區勘探，研究礦體的埋深、產狀和連續性，研究礦體的形狀、大小，估計礦床規模
■石油、天然氣勘查，研究與油氣有關的地質構造及大地構造等問題
■普查、詳查、地質填圖
■航空及海洋磁測的地麵日變站
■斷層定位
■考古
■水文
■工程勘查，如管線探測等
■地震前兆監測，火山觀測以及其它環境及災害地質工作
■小型鐵磁物體的探測等
二）主要特點
■可進行地磁場總場測量及梯度測量（水平梯度或垂直梯度，需增配專用探頭及探頭架）
■可外接GPS，存儲測點座標值
■可用於野外作業，也可用做基站測量
■內置實時時鐘，測量結果連同測量時刻一並存儲，還能定時測量、存儲
■大屏幕顯示，全中文界麵，自動顯示磁場強度曲線，操作簡單
■既可全量程自動調諧，也可人工調諧
■輕便便攜，整套系統使用背包背帶，一人即可完成全部測量任務
■具有USB、RS-232C二種計算機介面
■專業地質軟件可繪製等值線圖、剖麵圖等
■內存大，可存24萬個測點，帶掉電保護功能。
■硬質鋁合金外殼，專用防水接頭，可適用於惡劣環境，防震、防雨
■信號質量適時監控，信號質量下降可及時發現以便采取措施補救
三）系統描述
本質子磁力機利用質子旋進的原理，來測量地球磁場的磁場總量絕對值。它可以利用以下兩種模式進行工作。
1、單點模式：隻使用一個傳感器進行工作，它檢測傳感器所在位置的地球磁場總量的絕對值。
2、自動模式：自動模式隻使用一個傳感器工作，它可以使機器在設定的時間開始，以固定間隔的時間重復自動測量。其中機器開始工作的時間和間隔時間可以通過軟件來設置。這個功能主要是用於日變修正。測量結果將會貯存在機器的內存中，當關機或更換電池時，數據不會丟失。測量完畢回到室後，數據可以通過傳輸線下載至計算機中進行進一步處理。用軟件可以將所測得數據進行日變修正，並可對修正後的數據進行進一步處理。文件為文本格式，用戶可以使用其他軟件進行處理，將測量結果繪出等值線圖、剖麵圖等專業圖，以供進一步分析使用，也可繪製出三維圖使測量結果更加直觀易讀。
四）技術指標
測量范圍：25,000-80,000nT
測量精度：±1nT
分辨率：0.1nT
梯度范圍：5,000nT/m
存貯數據：245,760個讀數
存貯時間：10年
液晶顯示：320×240圖型液晶
電腦介面：USB串口,可直接作為U盤使用(WIN XP直接驅動)
RS-232C串口（300-119200波特率可選）
電源電壓：內置可充電4AH鋰電池
主機尺寸：232 x 100 x 145mm
傳感器：直徑70mm，長140mm
主機重量：包括電池 1.9 公斤
傳感器：0.8公斤
溫度范圍：-10℃到+50℃
五）機器組成
PM-2質子磁力機由四部分組成，分別為主機、傳感器、探桿、測量線。下麵分別介紹。
1、主機為帶有顯示、鍵盤及插座的長方鋁合金箱，在主機的左邊中部有一4芯插座為傳感器信號輸入插座。在主機麵板右上方有一充電、USB及GPS介面9芯插座,機器麵板左邊為液晶顯示屏，在靠近屏幕右邊處有五個黃色的按鍵，上麵沒有印字，這五個按鍵為功能鍵，操作時的功能為屏幕顯示按鈕中所標註的功能。
圖2-1為傳感器(探頭)介面
在麵板上有紅色電源開關鍵，按一下即可開機，再按一下為關。麵板右下部分為鍵盤區有12個鍵，包括0～9數字及取消及確定鍵。如上圖所示。
六)機器液晶屏幕上顯示的主界麵說明
圖3-1
圖3-1中各個顯示部分說明如下
【標題欄】顯示當前已經測量並保存的數據個數。
【數據列表區】顯示最後保存的7條測量記錄。格式如下
【測量值顯示區】顯示點號、測量值、異常值(測量值-減去基點的差值)。
【曲線顯示區】用保存的數據畫曲線，實時顯示曲線以便更好的瞭解異常。
【基點數值】顯示當前的基點值，Ymin為曲線顯示的最小值邊界，Ymax為曲線顯示的最大值邊界，調整Ymin及Ymax的數值可使曲線的某段顯示更為明顯，在主界麵狀態下按【選項鍵】可以輸入基點、Ymin、Ymax的值。
【時鐘】顯示機器內部時鐘，包括小時、分鐘、秒。
【電池電量指示】顯示電池電量，分為四格。如果電池電量圖標為空芯，一定要馬上為電池充電。
【菜單區】為快捷功能按鈕，一共有5個按鈕顯示，對應屏幕旁邊的五個按鍵。 如果按對應按鍵則執行按鈕所顯示的功能。
七）機器麵板說明
圖4-1
圖4-1為機器麵板示意圖，左邊為機器的液晶顯示屏，在顯示屏右邊有5個黃色未印字的按鍵，這5個按鍵為機器的功能鍵，所代表功能為液晶顯示屏顯示的按鈕中規定。機器右邊為鍵盤區，鍵盤區上部為紅色電源開關，電源開關下部為兩個指示燈，分別為電源指示燈(紅色當機器打開時亮)、工作狀態燈(綠色，按鍵及測量時亮)。再下麵為數字區有0～9數字鍵及【確定】【取消】鍵。
快捷鍵定義
【0】鍵在不輸入數字時為測量鍵，在主界麵下按【0】就執行測量操作。
【1】鍵為點號輸入鍵，在主界麵下按【1】將彈出點號輸入對話框。
【5】鍵為基點及縱標設置鍵，在主界麵下按【5】將彈出基點及縱標設置輸入對話框。
【7】鍵為讀取GPS座標鍵，在主界麵下按【7】將彈出GPS讀取對話框。
機器麵板右上角為充電及傳輸介面，用於對機器充電及讀取GPS數據。GPS連接線為專用線，用於連接GARMIN 76（或72）型GPS，其他型號需定製。
八）基本操作說明
參數輸入界麵顯示見圖5-1
圖5-1
1、線號輸入
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，按照屏幕提示按【1】鍵即可輸入測線編號。測線編號最多4位數，比如要輸入220，則按【2】、【2】、【0】鍵後，按【確認】鍵即可輸入，參數設置界麵中測線編號一項中測線編號就會變為[0220]瞭，如果要保存參數一定要按【保存】按鈕對應的按鍵，如果按【返回】按鈕對應的按鍵則不保存。
2、點號輸入
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，按照屏幕提示按【2】鍵即可輸入點號信息。點號編號最多4位數，比如要輸入1080，則按【1】、【0】、【8】【0】鍵後按【確認】鍵即可輸入，參數設置界麵中點號一項就會變為[1080]瞭，如果要保存參數一定要按【保存】按鈕對應的按鍵，如果按【返回】按鈕對應的按鍵則不保存。
3、點號步長輸入
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，按照屏幕提示按【3】鍵即可輸入點號步長。點號步長最多3位數，比如要輸入100，則按【1】、【0】、【0】鍵後按【確認】鍵即可輸入，參數設置界麵中點號步長一項就會變為[100]瞭，如果要保存參數一定要按【保存】按鈕對應的按鍵，如果按【返回】按鈕對應的按鍵則不保存。
4、點號增減
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，按照屏幕提示按【4】鍵一次，則屏幕顯示的點號增減一項的顯示就是會在【增加】【減少】之間變化，例如，顯示為【增加】，按一下【4】鍵，那麼顯示就會變為【減少】，如果再按一下【4】鍵，則顯示又會變為【增加】。
點號增減的作用：如果點號增減為【增加】時，那麼當保存測量數據後，點號則加上【點號步長】的值。如果點號增減為【減少】時,那麼當保存測量數據後，點號則減去【點號步長】的值
例：當前點號為【120】、點號步長為【20】、點號增減為【增加】，那麼在主菜單中測量完畢，按【保存】按鈕後，則當前的點號將變為【140】。
例：當前點號為【120】、點號步長為【20】、點號增減為【減少】，那麼在主菜單中測量完畢，按【保存】按鈕後，則當前的點號將變為【100】。
5、諧振方式
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，按照屏幕提示按【5】鍵一次，則屏幕顯示的諧振方式一項的顯示就是會在【手動】【自動】之間變化，例如，顯示為【手動】按一下【5】鍵，那麼顯示就會變為【自動】，如果再按一下【5】鍵，則顯示又會變為【手動】。
一般在正常測量時，諧振方式應設置為【自動】，在乾擾大或梯度大時，可設置為【手動】，在做日變測量時也應設置為【手動】。
6、測量方式
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，按照屏幕提示按【6】鍵一次，則屏幕顯示的測量方式一項的顯示就是會在【單點】【連續】之間變化，例如，顯示為【單點】，按一下【6】鍵，那麼顯示就會變為【連續】，如果再按一下【6】鍵，則顯示又會變為【單點】。
7、定時間隔
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，按照屏幕提示按【7】鍵即可輸入定時間隔值。定時間隔范圍為5~50秒，比如要輸入10，則按【1】、【0】鍵後按【確認】鍵即可輸入，參數設置界麵中點號步長一項就會變為[10]瞭，如果要保存參數一定要按【保存】按鈕對應的按鍵，如果按【返回】按鈕對應的按鍵PM-2質子磁力機使用說明書 10 則不保存。
8、信號質量
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，按照屏幕提示按【8】鍵一次，則屏幕顯示的信號質量一項的顯示就是會在【不好】【中等】【很好】之間變化，例如，顯示為【不好】按一下【8】鍵，那麼顯示就會變為【中等】，再按一下【8】鍵，則顯示會變為【很好】,如果再按一下【8】鍵，則顯示又會變為【不好】。
正常測量時用【中等】就可以，如果作為日變站，那麼就可以選取【很好】，如果乾擾或梯度大，那麼就應選擇信號質量【不好】進行測量。
9、連接GPS
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，按照屏幕提示按【9】鍵一次，則屏幕顯示的連接GPS一項就是會在【斷開】【聯機】之間變化，例如，顯示為【斷開】，按一下【9】鍵，那麼顯示就會變為【聯機】，如果再按一下【9】鍵，則顯示又會變為【斷開】
10、時鐘設置
在主界麵下按【參數設置】按鈕對應的按鍵進入參數設置界麵，見圖5-2
圖5-2
然後按【0】鍵,屏幕彈出時鐘設置對話框，屏幕顯示如下
圖5-3
按【1】鍵為設置年份，屏幕彈出年份輸入對話框如下
註意年份要輸入4位，比如要輸入2006年，應輸入【2】【0】【0】【6】後按【確認】鍵。
如上圖顯示，可以分別手工輸入年、月、日、時、分、秒。機器也可以用GPS進行對時。在屏幕顯示時鐘設置對話框時，按【8】鍵屏幕將顯示如下：
如果屏幕顯示設置完畢，按任意鍵退出，就說明已經對好時鐘瞭，這時按任意鍵就可返回上一層屏幕。如果屏幕顯示GPS格式錯誤，那麼就按照GPS說明書進行輸出格式的設置，GPS“NMEA”輸出設置為：XX.XXXX，（4 digits）, GPS衛星信息、航點/航線、GAEMIN Proprietary的復選框為空。
設置完時鐘後就可以用【取消】返回參數設置界麵。文件管理界麵如圖5-4。
圖5-4
在主界麵下按【文件管理】按鈕對應的按鍵，進入文件管理界麵，文件管理可以對已保存的數據進行瀏覽、傳輸、清除等操作。
數據瀏覽
本機器可保存15個文件，每個文件可以保存16384個記錄。文件管理中列出已經儲存的文件。可以用【↑】【↓】鍵進行選擇，選中的文件可按【確認】鍵或【數據瀏覽】按鈕進行數據瀏覽。
圖5-5
數據瀏覽界麵如上圖，數據列表為每頁7條，對應曲線上
所對應部分,用【pgup】【pgdn】鍵進行數據瀏覽，數據列表前後翻頁，標題欄[0010-0010]表示一共10頁當前頁為第10頁。每頁為7條數據。
縱標設置
縱標設置是為瞭更好的觀察曲線形態而設定的,人為規定顯示的最大值及最小值。
按數字鍵【1】屏幕變為如下
這時用數字鍵即可輸入，比如當前地區的正常總場值為56800,則按數字鍵5、6、8、0、0後按【確認】鍵即可。屏幕則變為
也可進行縱標設置。按【2】可輸入縱標最小值。按【3】可輸入縱標最大值。根據測量的數據調整縱標范圍，可使顯示的曲線更清晰易讀。
創建文件
按創建文件按鈕，將建立一個新文件，根據提示建立即可，本機器最多可以建立15個文件。
清除數據
按清除數據按鈕，將清除機器內保存的所有數據，清除後自動建立一個新文件。
數據傳輸
把機器所帶的數據傳輸線先和機器連接好，再把另一頭插如PC的USB口，然後打開機器電源，按此選項，PC機將發現一個以PM-2為卷標的移動存儲器（即U盤）在windows【我的電腦】可以打開，數據文件名為FILE_1.TXT至FILE_15.TXT，把文件拷貝到你的計算機裡就可以瞭。
註意：不要向機器內拷貝數據。
九）實際操作步驟實例
1、點測方式
按機器麵板上電源開關，電源指示燈（紅色）亮，等幾秒鐘或按任意鍵則機器進入主界麵，如圖6-2。主界麵顯示區域的說明在前麵章節已經介紹。
圖6-2
測量前應查看機器當前的諧振值也就是預置場值是否正確。查看方法為：按屏幕右側顯示的【預置場值】的按鈕邊所對應的黃色按鍵。如按下，則屏幕彈出一顯示框如圖6-3。
圖6-3
如果預置值正確，則按鍵盤的【確認】返回，如果不正確就用數字鍵輸入，比如當地的正常場為53670,那麼就依次按鍵盤上的5、3、6、7、0，然後按【確認】鍵返回。輸入中如有輸入錯誤可用【取消】鍵退格，或按【確認】鍵以後重新輸入。
檢查完預置場值，就可以進行測量，按鍵盤上的【測量】鍵後，工作狀態指示燈(綠色)亮4秒鐘後，屏幕上的測量值顯示區就會顯示測量值瞭。
如果此測點測量的值比上一測量點值差距比較大，建議再測量一次，觀察重復性。如果重復性好，再轉到下一點進行測量。測量值顯示區說明如下：
如果信號狀態出現問號，說明質子旋進信號不穩定，在乾擾強或場值梯度大的地方容易出現。如果數據重復性滿足要求的話，出現問號也沒問題。
如果要保存數據則按【保存】按鈕所對應按鍵即可保存。如果測量值旁邊出現問號，則不容許保存。不過如果當前標記為6（未知），則可保存數據。
此點測量完畢後，保存數據，就可到下一點進行測量瞭
在正常情況下，用機器的自動諧振方式即可進行測量，不過在梯度大或乾擾大的地區測量，就會出現問題，這時可改為手動諧振，並應把信號質量項改為【不好】，這樣機器會更好的讀取正確的磁場值。
為瞭方便用戶瞭解當前測量的情況，本機器顯示差值，即用當前點的測量值減去基點的值。比如當前測點的測量值為53678,基點值為54000,那麼將在異常值顯示的位置上顯示[-322]。表示當前點的總場值比基點少322nT。
2、連續測量方式
當機器作為日變站時，應用連續測量方式。在參數設置中把【測量方式】設置為【連續】，把【諧振方式】設置為手動，【時間間隔】設置為所需的時間5～50秒可選，【信號質量】選為【很好】，按保存按鈕，回到主菜單，按【測量】鍵若乾次如果讀數穩定，按【保存】按鈕即可開始連續測量。如果要停止測量可按任意鍵。
註意：【預置場值】要設置好，信號質量才會好，讀數重復性才會好。
經驗:可先用單點測量，自動調諧方式測量若乾次，讀數穩定時的預置場值即為正確的預置場值。
十）機器的故障排除與保養
機器內電池組的檢查及充電：
機器使用前、後均應查看內部電池組電壓是否大於16V，若不滿足此要求，應及時對電池組充電。當機器內電池電壓低於13.6V時，為瞭保護電池組，機器將自動關機。
註:給電池充電時，應先插上220V交流電，然後再把充電插頭和機器連接。
探頭的檢查及註意事項
機器在使用前、後均應對機器的探頭進行例行檢查，查看其是否漏油、探頭接線柱與探頭電纜連接是否牢固及接觸是否良好、探頭電纜與探頭的4芯插頭連接是否良好、有無短路或斷路現象。若存在上述問題應及時與廠方聯系並在廠方的指導下解決。
探頭在測量過程中，放置的方向：1、兩接線柱在探頭一側，且兩接線柱與地麵垂直於同一條垂線上。2、以探頭軸向方向正對地磁南、北極方向放置為最佳，此放置可獲得高質量的旋進信號，其他方向的放置，信號質量次之。另外探頭桿有1.5米、2米兩種，對於地表乾擾較大或磁異常較大的測量點，可選用2米長的探桿進行地磁測量，一般情況下采用1.5米長的探桿用於地磁測量。3、探頭在使用過程中應盡量避免磕碰，以防漏油和內部短路、斷路等事故發生。
如機器在測量過程中磁場值讀數重復性滿足不瞭要求，故障判斷及解決方法
1、探頭在測量過程中，探頭軸向方向正對地磁南、北極方向放置。
2、測量點附近是否有乾擾源(供電系統的設施或用於生產或生活的活動場所)。
3、測量點是否為地質異常點，對礦體埋藏較淺的測量點，可采用加高探桿高度，並采用手動配諧方式，以該測量點以前讀數較重復的測量點磁場值為參考以±1000nT、±2000nT、±3000nT……的方式鍵入預置場值(設置見前麵介紹)，並反復測量尋找讀數重復的測量值，在采取上述1、2、3解決辦法後，磁場值讀數仍不重復，按下一條(4)執行。
4、回到讀數重復的測量點，並按該測量點預置參數測量該點，若讀數重復則說明磁場值讀數不重復的那個測量點磁梯度超限，極化產生的旋進信號衰減過快機器無法正常讀數，該測量點隻能按地質異常點處理。若回到正常點機器仍讀數不重復，說明機器工作不正常，應檢查機器的電池電壓是否過低或連接線與探頭和機器是否連接正常。
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