[发明专利]一种海底柱状取样技术的磁补偿测试装置及其磁补偿方法

权利要求书

1.一种海底柱状取样技术的磁补偿测试装置，其特征在于：包括旋转台，所述旋转台的顶部放置有海底沉积物柱状取样器，所述海底沉积物柱状取样器沿长度延伸方向依次包括取样管、承重头和取样口，所述取样管前端安装有磁方位仪，所述旋转台能够带动所述海底沉积物柱状取样器在水平面上绕自身转动，并调节所述海底沉积物柱状取样器在竖直面上的放置角度。

2.根据权利要求1所述的海底柱状取样技术的磁补偿测试装置，其特征在于：所述旋转台由下往上依次为回转平台、取样器架高用的基座以及调节取样器摆放角度的摇摆架，所述回转平台用于带动其上的所述基座和摇摆架沿自身回转，所述摇摆架与基座转动连接，能调整所述海底沉积物柱状取样器摆放时的倾斜角度。

3.根据权利要求2所述的海底柱状取样技术的磁补偿测试装置，其特征在于：所述回转平台设有相互平行的上底板和下底板，两底板通过转轴活动连接，所述上底板的底壁沿着转轴周向安装有若干个导向滚轮，所述导向滚轮的下轮面与所述下底板的顶壁抵接，从而实现两底板的相互转动。

4.根据权利要求3所述的海底柱状取样技术的磁补偿测试装置，其特征在于：所述下底板贯穿设置有若干个朝下的调平螺栓，所述调平螺栓沿着所述转轴的周向均匀分布，用于对所述旋转台水平校正。

5.根据权利要求3所述的海底柱状取样技术的磁补偿测试装置，其特征在于：所述基座的底部与所述上底板的顶面连接，所述基座为直立的方框结构，其内部放置有所述摇摆架，所述基座两个平行的侧壁在靠近顶部区域均设置有沿同一轴线分布的基座通孔，所述摇摆架通过其对应的孔位与所述基座通孔对正并进行枢接；所述摇摆架顶面设置有两个以上沿直线排列的凹槽，所述承重头搭置在所述凹槽之内，所述凹槽的轴线与所述基座通孔轴线相互垂直，使得所述沉积物柱状取样器能够绕着所述基座的通孔作上下摆动。

6.根据权利要求2所述的海底柱状取样技术的磁补偿测试装置，其特征在于：所述回转平台上固定安装有光纤罗经，所述磁方位仪内部配置有三分量磁通门磁力仪传感器和倾角传感器，所述光纤罗经和磁方位仪的0°指向保持一致；其中所述光纤罗经给出所述回转平台航向角的参考值，所述三分量磁通门磁力仪传感器用于测量磁方位仪所在载体坐标系下的三轴分量和磁航向角，所述倾角传感器用于测量磁方位仪的摇滚角和俯仰角，上述数据用于解算得出经磁补偿之后的磁方位仪在磁地理坐标系下的航向角。

7.一种用于海底柱状取样技术定向测量的磁补偿方法，其特征在于：采用如权利要求6所述的海底柱状取样技术的磁补偿测试装置，包括如下步骤：

(1)将磁补偿测试装置布放至指定试验场地中，利用所述旋转台对光纤罗经、磁方位仪进行水平校准，分别采集光纤罗经的航向角以及磁方位仪的磁场矢量与姿态信息，计算出罗差补偿前磁方位仪的的航向角；

(2)进行罗差补偿计算，包括将步骤(1)整理得出的光纤罗经测量数据进行计算，得出罗差补偿系数；

(3)将步骤(1)计算得到的罗差补偿前磁方位仪的航向角，以及步骤(2)计算得到的罗差补偿系数，进行计算，得到罗差补偿后磁方位仪的航向角信息；在经过磁偏角改正之后，磁方位仪测量的航向角可以转换到地理坐标系下的航向角。

8.根据权利要求7所述的用于海底柱状取样技术定向测量的磁补偿方法，其特征在于：所述步骤(1)中，测试环境应当满足以测试场地设备摆放为中心，场地的背景地磁场满足沿东西、南北方向各10m的十字测线上，总强度F的水平梯度分布均匀，不大于5nT/m；上方2m范围内，总强度F的垂直梯度不大于5nT/m。