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[摘要]在质子磁力仪的使用过程中，过充电与过放电是造成磁力仪蓄电池出现问题的重要原因，质子磁力仪电源系统的应用可以对其进行保护，使其成为铅蓄电池浮充电源，从而保证质子磁力仪蓄电池的使用寿命和安全性。本文主要是对质子磁力仪电源系统的特点及工作原理进行了分析，并在此基础上阐述了质子磁力仪电源系统的应用。
[关键词]质子磁力仪 电源系统 特点 工作原理
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-289-1
质子磁力仪的功能主要是观测地磁场强绝对值，而其所使用的支持电源为铅蓄电池。利用铅蓄电池支持质子磁力仪的应用时，由于蓄电池充电、放电的不规律，很容易使其出现过充电与过放电等问题，这些问题会对蓄电池造成损坏，也会对蓄电池的应用寿命造成影响。而且，由于质子磁力仪的电源电路缺乏稳流功能，以至于每次在观测前都需要对蓄电池电阻提供的地磁分量补偿电流进行调试，从而保证质子磁力仪观测数据的准确性。因为如果质子磁力仪的蓄电池内阻突然增大，地磁分量补偿电流就会变得不稳定、不精确，这会对质子磁力仪的观测结果造成不利影响。
1质子磁力仪电源系统的特点及工作原理
1.1特点分析
下文是以CZM-2质子磁力仪电源系统为例，分析了质子磁力仪电源系统的特点，主要有以下几点：
一是提高了浮充电源的稳定性，也保证了质子磁力仪所使用蓄电池的寿命。因为当蓄电池支持电压在165-250V这一范围内变化的时候，浮充电源终止电压所发生的变化不会高于0.1V，这可以有效的防止蓄电池再次出现过充电或过放电等现象。
二是CZM-2质子磁力仪所使用的蓄电池有12V与16V两种，这两种蓄电池所使用的充电方式是单独充电。同时，在12V蓄电池的应用过程中，其所使用的极化电源会经过稳压处理，这可以避免蓄电池出现不均衡的充电或放电等现象。
三是质子磁力仪电源系统的使用可以有效的减小观测室温度所发生的变化，这可以降低充电电池端电压所受到的影响，质子磁力仪所使用蓄电池的终止放电电压出现的误差也能得到有效的控制，同时也避免了蓄电池再次出现过放电现象。
1.2工作原理
CZM-2质子磁力仪电源系统主要由四部分构成，分别是铅蓄电池定压浮充电源、蓄电池终止放电报警电路、显示器电源和恒流输出式地磁分量补偿电源。
CZM-2质子磁力仪电源系统的工作原理及工作过程是：在闭合双刀开关后，蓄电池会向质子磁力仪提供控制器、放大器及极化电源，同时蓄电池电阻稳压也会向质子磁力仪提供恒流源电源，这种电源会产生地磁分量补偿电流。在质子磁力仪工作完毕后，断开双刀开关，蓄电池除自放电以外，不会产生其他任何电能消耗。同时，在质子磁力仪所使用蓄电池的储存电能处于正常状态时，质子磁力仪中比较放大器的同相输入端电位会比反向输入端电位低，输出会变为0，而晶闸管也会关闭；但在蓄电池放电靠近蓄电池电能储存量的70%的时候，极化状态下反向输入端电位将会低于同相输入端电位，同时比较放大器的输出会高于电平，晶闸管也会通电，在这种情况下用以提示充电的报警器指示灯就会被点亮。
2质子磁力仪电源系统的应用
2.1电路调节
质子磁力仪电源系统的电路在组装完毕后，需要对其进行手动检查和调节，而电路调节主要分为三步：
一是要对浮充电源电路进行调节。在调节过程中，需要以0.8kΩ/W和1.50KΩ/W电阻代替蓄电池的内电阻，并对其进行调节，以使两个负载电阻的电压能够降到6.8-6.9V与13.6-13.8V这两个范围内，然后在将电路电阻换成等值电阻。
二是在对终止放电报警电路进行调节之前，需要先对用以终止放电报警的蓄电池电压进行确认。确认方法如下：先对充满电的蓄电池进行6h的放电处理，然后在将放电电流调节到极化状态下蓄电池实际放电电流。在此过程中，终止放电报警控制电压就是指蓄电池的有载电压。而在对报警器电路进行调节的时候，需要利用可调电位器取代用以取样的电阻，同时也要在输入端连接可调且高分辨率的直流稳压电源。在调节完毕后，需要以等值电阻取代电路中的电位器。
三是对地磁分量补偿电流进行调节。这种调节的实现需要对混联组合中的电阻进行反复调试，并且要保证输出电流的调节范围保持在补偿电流的±5mA。
2.2需要注意的问题
在质子磁力仪电源系统的应用过程中，有些问题需要受到重视。
第一是质子磁力仪所使用的蓄电池应选择免维护类型的蓄电池，而如今所使用的CZM-2质子磁力仪电源系统所使用的6V与12V这两种蓄电池的品牌与储存容量也应相同。
第二是质子磁力仪的使用不是持续性的，每次使用的时间也只有短短几分钟，假若使用交流电源，则质子磁力仪的使用很容易受到干扰。因此，在使用质子磁力仪过程中，应以循环使用的方式应用蓄电池，同时在蓄电池充电过程中，交流电源也应该被断开，以避免其对质子磁力仪的观测结果造成影响。
第三是假如在极化状态下终止放电报警器的指示灯被点亮，那么在质子磁力仪使用完毕后，应对蓄电池进行充电，直至其充满为止。同时，由于环境温度会对蓄电池充电造成影响，因此在充电过程中，如果质子磁力仪观测室的温度处于15-25℃的范围，则可以持续充电三个昼夜；如果观测室的温度处于25-35℃范围时，则可以持续充电两个昼夜；而当观测室的温度处于0-15℃范围时，可以持续充电4个昼夜。在蓄电池充满电后，其的终止充电电压应与设定值相近。此外，为了保证地磁分量补偿电流的稳定性，质子磁力仪的电源需要早打开1min。而在对地磁分量补偿电流进行调节的时候，需要先将细调电位器阻值调至最大值，然后对粗调电位器进行调节，以使地磁分量补偿电流能够比使用值小0.5mA，最后再对细调电位器阻值进行调节，以便保证地磁分量补偿电流数值的准确性。
3结束语
综上所述，上文以CZM-2质子磁力仪电源系统为例，分析了质子磁力仪电源系统的特点及其工作原理，并在此基础上阐述了质子磁力仪在使用过程中电路的调节方法，以及质子磁力仪的使用应注意的问题；旨在保证质子磁力仪使用的科学性、安全性，以及观测结果的准确性。
参考文献
[1]邹广，陈大柱，高守全.质子磁力仪噪声检测报警系统[J].内陆地震.2013，（4）.
[2]鲍世才.浅谈质子磁力仪测量数据中磁异常计算方法[J].地质装备.2011，12（1）.
[3]田树德，马光，王树兴，魏连生，曾永忠，王莹楷.质子磁力仪电源系统[J].山西地震.2007，（3）.
[关键词]质子磁力仪 电源系统 特点 工作原理
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-289-1
质子磁力仪的功能主要是观测地磁场强绝对值，而其所使用的支持电源为铅蓄电池。利用铅蓄电池支持质子磁力仪的应用时，由于蓄电池充电、放电的不规律，很容易使其出现过充电与过放电等问题，这些问题会对蓄电池造成损坏，也会对蓄电池的应用寿命造成影响。而且，由于质子磁力仪的电源电路缺乏稳流功能，以至于每次在观测前都需要对蓄电池电阻提供的地磁分量补偿电流进行调试，从而保证质子磁力仪观测数据的准确性。因为如果质子磁力仪的蓄电池内阻突然增大，地磁分量补偿电流就会变得不稳定、不精确，这会对质子磁力仪的观测结果造成不利影响。
1质子磁力仪电源系统的特点及工作原理
1.1特点分析
下文是以CZM-2质子磁力仪电源系统为例，分析了质子磁力仪电源系统的特点，主要有以下几点：
一是提高了浮充电源的稳定性，也保证了质子磁力仪所使用蓄电池的寿命。因为当蓄电池支持电压在165-250V这一范围内变化的时候，浮充电源终止电压所发生的变化不会高于0.1V，这可以有效的防止蓄电池再次出现过充电或过放电等现象。
二是CZM-2质子磁力仪所使用的蓄电池有12V与16V两种，这两种蓄电池所使用的充电方式是单独充电。同时，在12V蓄电池的应用过程中，其所使用的极化电源会经过稳压处理，这可以避免蓄电池出现不均衡的充电或放电等现象。
三是质子磁力仪电源系统的使用可以有效的减小观测室温度所发生的变化，这可以降低充电电池端电压所受到的影响，质子磁力仪所使用蓄电池的终止放电电压出现的误差也能得到有效的控制，同时也避免了蓄电池再次出现过放电现象。
1.2工作原理
CZM-2质子磁力仪电源系统主要由四部分构成，分别是铅蓄电池定压浮充电源、蓄电池终止放电报警电路、显示器电源和恒流输出式地磁分量补偿电源。
CZM-2质子磁力仪电源系统的工作原理及工作过程是：在闭合双刀开关后，蓄电池会向质子磁力仪提供控制器、放大器及极化电源，同时蓄电池电阻稳压也会向质子磁力仪提供恒流源电源，这种电源会产生地磁分量补偿电流。在质子磁力仪工作完毕后，断开双刀开关，蓄电池除自放电以外，不会产生其他任何电能消耗。同时，在质子磁力仪所使用蓄电池的储存电能处于正常状态时，质子磁力仪中比较放大器的同相输入端电位会比反向输入端电位低，输出会变为0，而晶闸管也会关闭；但在蓄电池放电靠近蓄电池电能储存量的70%的时候，极化状态下反向输入端电位将会低于同相输入端电位，同时比较放大器的输出会高于电平，晶闸管也会通电，在这种情况下用以提示充电的报警器指示灯就会被点亮。
2质子磁力仪电源系统的应用
2.1电路调节
质子磁力仪电源系统的电路在组装完毕后，需要对其进行手动检查和调节，而电路调节主要分为三步：
一是要对浮充电源电路进行调节。在调节过程中，需要以0.8kΩ/W和1.50KΩ/W电阻代替蓄电池的内电阻，并对其进行调节，以使两个负载电阻的电压能够降到6.8-6.9V与13.6-13.8V这两个范围内，然后在将电路电阻换成等值电阻。
二是在对终止放电报警电路进行调节之前，需要先对用以终止放电报警的蓄电池电压进行确认。确认方法如下：先对充满电的蓄电池进行6h的放电处理，然后在将放电电流调节到极化状态下蓄电池实际放电电流。在此过程中，终止放电报警控制电压就是指蓄电池的有载电压。而在对报警器电路进行调节的时候，需要利用可调电位器取代用以取样的电阻，同时也要在输入端连接可调且高分辨率的直流稳压电源。在调节完毕后，需要以等值电阻取代电路中的电位器。
三是对地磁分量补偿电流进行调节。这种调节的实现需要对混联组合中的电阻进行反复调试，并且要保证输出电流的调节范围保持在补偿电流的±5mA。
2.2需要注意的问题
在质子磁力仪电源系统的应用过程中，有些问题需要受到重视。
第一是质子磁力仪所使用的蓄电池应选择免维护类型的蓄电池，而如今所使用的CZM-2质子磁力仪电源系统所使用的6V与12V这两种蓄电池的品牌与储存容量也应相同。
第二是质子磁力仪的使用不是持续性的，每次使用的时间也只有短短几分钟，假若使用交流电源，则质子磁力仪的使用很容易受到干扰。因此，在使用质子磁力仪过程中，应以循环使用的方式应用蓄电池，同时在蓄电池充电过程中，交流电源也应该被断开，以避免其对质子磁力仪的观测结果造成影响。
第三是假如在极化状态下终止放电报警器的指示灯被点亮，那么在质子磁力仪使用完毕后，应对蓄电池进行充电，直至其充满为止。同时，由于环境温度会对蓄电池充电造成影响，因此在充电过程中，如果质子磁力仪观测室的温度处于15-25℃的范围，则可以持续充电三个昼夜；如果观测室的温度处于25-35℃范围时，则可以持续充电两个昼夜；而当观测室的温度处于0-15℃范围时，可以持续充电4个昼夜。在蓄电池充满电后，其的终止充电电压应与设定值相近。此外，为了保证地磁分量补偿电流的稳定性，质子磁力仪的电源需要早打开1min。而在对地磁分量补偿电流进行调节的时候，需要先将细调电位器阻值调至最大值，然后对粗调电位器进行调节，以使地磁分量补偿电流能够比使用值小0.5mA，最后再对细调电位器阻值进行调节，以便保证地磁分量补偿电流数值的准确性。
3结束语
综上所述，上文以CZM-2质子磁力仪电源系统为例，分析了质子磁力仪电源系统的特点及其工作原理，并在此基础上阐述了质子磁力仪在使用过程中电路的调节方法，以及质子磁力仪的使用应注意的问题；旨在保证质子磁力仪使用的科学性、安全性，以及观测结果的准确性。
参考文献
[1]邹广，陈大柱，高守全.质子磁力仪噪声检测报警系统[J].内陆地震.2013，（4）.
[2]鲍世才.浅谈质子磁力仪测量数据中磁异常计算方法[J].地质装备.2011，12（1）.
[3]田树德，马光，王树兴，魏连生，曾永忠，王莹楷.质子磁力仪电源系统[J].山西地震.2007，（3）.