iGrav轻便型超导重力仪

重力勘探仪器设备相对重力仪

GWR公司最新推出的iGrav™超导重力仪是便携式的,易于使用。与广泛用于世界各地地球动力学研究项目的OSG台站式超导重力仪相比,iGrav™ 设计简化,价格实惠。目前,地球物理领域里的许多超前应用都需要更高的稳定性和精确度,而弹簧式机械重力仪已经无法满足这些新的要求。iGrav™ 正是专门为此而设计的,测试前的设立和准备工作可方便快捷地完成,同时又不需要昂贵的平台,机房和其他基建设施。

iGrav™SG具有小于0.5 uGal/月的超低漂移和几乎恒定的比例因子。iGrav™SG的传感器在低温环境中,完全不受当地的温度,相对湿度或压力变化的影响。正是因为这些特殊属性,iGrav™SG能够在几天,几个月,几年,甚至几十年间提供精确和连续的重力变化的记录,其稳定性和精度都创建了行业的最高标准。与此相比,弹簧式机械重力仪受限于每天大于几个uGal的无规律和非线性的漂移,而且对温度和压力地变化都很敏感。这些技术缺限严重地掩盖和干扰对非周期重力信号的分析,而这些信号对正确地解释和分析地球物理过程又恰恰是是至关重要的。

世界上最灵敏和最稳定的重力仪。

–易于操作和可移动性

iGrav™包含三个子系统:杜瓦和底座,低温制冷机,控制箱和便携式计算机。iGrav™的一个重要进展是减少了占地空间尺寸和减少电子系统的能耗。这种减少使得电子线路板可以被安装在杜瓦顶部,直接位于传感器上方。iGrav™杜瓦也是更小,更轻,使一个人搬运起来更容易。底座上安装了更小更轻的热矫直器(与杜瓦分离)。因此,系统可以搁在平坦的混凝土表面操作,或固定下来作长时间的测量。

为了保持超导状态,iGrav™传感器在容积为16升的杜瓦中保持在4.2 K的工作温度。杜瓦中充满液态氦,并集成了一个4 K的制冷系统。在这个“封闭循环”系统中,4 K 的制冷机将杜瓦颈部的气态氦重新液化,使其滴回到杜瓦的液氦存储中。因此,iGrav™可以无限期地运作,而无添加液氦的需要。制冷机是低功耗的,只有1.3千瓦;但是,它却有足够的制冷功率将杜瓦和传感器从室温冷却到4.2K时,同时还能液化从氦气瓶加到杜瓦里的氦气。在维修或断电的情况下,这种方法可以用来补充任何液氦损失。因此,初始化或操作iGrav™重力仪从来不需要担心液态氦的运输和传输。

Sub-uGal 高精度—在频域中为1 nanoGal(10-3uGal) 在时域中1分钟平均值为0.05uGal1

超低漂移—漂移小于0.5uGal/月

校正因子不变-比例系数保持稳定,数年中的变化小于1:104!

更经济实惠–价格约是台站式OSG的一半

初始化和操作大大简化–经过短期训练的人员即可以设置和操作iGrav磁场梯度(“弹簧常数”)是出厂前设置好的,而且不需要进一步调试球体的悬浮程序也得到简化,只需在最初的冷却和初始化后进行一次

轻松便携式-iGrav™SG便于移动和设置允许,其的模块化组件便于用面包车或皮卡车运输
只有两个电缆(直流电源和控制电源线)需要从杜瓦顶部取下
Coldhead可轻松地插入或取出,无需复杂的隔离架
仪器移动时,超导球保持在自由的悬浮状态
在新的测量点,只需要通过一个独立电路对超导球的中心定位作小调整
移动iGrav™不影响其校正因子或其漂移率

集成化数据采集和控制电子系统—配备A / D转换器的微处理器控制的电子系统安装在杜瓦顶部。用于高分辨率数据纪录的实时控制器,配有7.5位数的DVM来采集重力,温度,和气压力数据,且包含GPS时间戳。

远程控制—系统的监测,控制和数据采集,可以通过互联网或其他TCP / IP连接进行
操作员可使用远程界面来操作所
有功能,包括初始化,数据采集,监测制冷机和UPS
从家庭或办公室轻松实现 远程控制和监测多台仪器

不消耗液态氦—在作业现场无需要液氦
在第一次初始化时,制冷系统从室温将传感器和杜瓦冷却,并且液化从气瓶提供的氦气
电源故障或维护时产生的液氦损失,可从气瓶液化氦气来补充

简单的供电系统—杜瓦顶部的电子系统只需12伏直流供电,所以一个简单的UPS涓流充电器和电池的组合,就可以作为避免雷击的最终保护

维护需要低—厂家建议的Coldhead维修间隔为10万小时

低功耗—在100-220VAC,50-50 Hz条件下,整个系统的功耗小于1.4千瓦

iGrav™SG的多种优势,包括经济实惠,长期稳定性,连续不间断记录,小于uGal的高分辨率,使其成为众多地球物理应用的理想选择,包括环境,工程,和减少灾害等方面的研究。对重力地精密测量是确定质量和密度变化的唯一手段。iGrav™的连续监测与垂直位移监测仪器(如GPS系统)的结合,为了解由于石油,天然气,和地下水的提取带来的地壳运动和沉降,提供了一个强大的方法。连续重力测量数据,与环境,水文,和其他连续物探仪器数据的相关性研究,是理解复杂的地下地球物理过程所必不可少的。iGrav™适合的应用非常广泛,包括:

–一个超高精度的连续重力测量参照系统来支持各种各样的地球物理现象研究,周期可从一秒钟到几年
–监测火山–包括缓慢的变形,和爆炸活动
–测量海洋负荷对重力的修正,来改进全球海潮模型
–监测水文,地热能和非侵入性的地下水源
–测量石油,天然气,或水提取造成的沉降
–长期构造效应-无论是冰期后的隆起或下陷
–俯冲引起的沉默地震Subduction-induced silent earthquakes
–含水层的监测和管理;测量城市水源的枯竭和补充
–围绕活动断层,火山系统,和积极沉降地区的重力测量,从而理解认识其科学过程和社会危害的

漂移: 小于0.5 Gal/month
精度: 频率域,1nanoGal
时间域,1分钟平均为0.05uGal
噪声水平: 0.3uGal/(Hz)1/2
重力感应: 单个球铌的传感器
杜瓦: 高(包括冷头Coldhead) 102厘米(40英寸)
直径 36厘米(14英寸)
重量(带传感器杜瓦安装) 30公斤(65磅)
体积 16升(液氦液态氦)
底座和热矫直机直径 55厘米(21.5英寸),7公斤(16磅)
制冷: 冷头Coldhead 住友SRDK-101D(在4 K为0.1 W)
压缩机 住友CAN-11C,室内,空气冷却
功率 1.2/1.3千瓦的单相50/60赫兹,
100/120/220V
工作温度范围 4 - 38℃