數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)儀

1、數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)儀3D-COMPASS AND GPS（野外數(shù)字采集儀外接設(shè)備） 3D-Compass數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)儀是專(zhuān)用于野外地質(zhì)調(diào)查定點(diǎn)、導(dǎo)航、產(chǎn)狀、坡度和坡向等測(cè)量數(shù)據(jù)的專(zhuān)用儀器?？芍苯荧@得坐標(biāo)、方位角、傾斜角、翻滾角、海拔高程、溫度、時(shí)間等信息并顯示在機(jī)器的LCD屏上，時(shí)間可由GPS自動(dòng)校正。且可將該組信息通過(guò)藍(lán)牙自動(dòng)發(fā)送到隨身攜帶的TH500 野外數(shù)字采集儀中。其中GPS衛(wèi)星接收機(jī)采用了3.5代高精度快速接收技術(shù)。并采用了超低功耗節(jié)能設(shè)計(jì)，連續(xù)工作時(shí)間達(dá)小時(shí)以上。LCD顯示屏能適應(yīng)野外強(qiáng)光下工作，在背光源的照明下，保證在夜間正常顯示工作。目前，市面上和數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)儀精度和功能相一致的只有

2、美國(guó)產(chǎn)的TCM2.5 -5.0 的模塊和芯片。但價(jià)格高達(dá)萬(wàn)元以上。該傳感器組件采用了專(zhuān)用高速處理計(jì)算模塊,性能和精度較高,同時(shí)有效數(shù)據(jù)的輸出率較高,不適合直接使用在探礦需求,且價(jià)格太高,功耗較大。數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)儀按地質(zhì)領(lǐng)域業(yè)務(wù)功能設(shè)計(jì)，增加了控制CPU,而本裝置的價(jià)格不到TCM模塊的1/6,且精度一致數(shù)據(jù)輸出率滿足業(yè)務(wù)需求,還完成了集成功能一體化設(shè)計(jì)。目前在市面上所有電子羅盤(pán)相關(guān)的產(chǎn)品只提供方位的測(cè)量,沒(méi)有提供傾角數(shù)據(jù)的功能，且誤差較大精度較低，所以目前在國(guó)內(nèi)適合地質(zhì)工作的電子羅盤(pán)功能如此全面，精度很高，性?xún)r(jià)比很強(qiáng)的電子羅盤(pán)在國(guó)內(nèi)此為首款。一、 傳統(tǒng)羅盤(pán)與高精度高集成度的定位定向數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)測(cè)量

3、產(chǎn)狀和剖面導(dǎo)線方法對(duì)比1、測(cè)量產(chǎn)狀傳統(tǒng)地質(zhì)羅盤(pán)與高精度高集成度的定位定向數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)測(cè)量產(chǎn)狀比較見(jiàn)下圖： 圖一高精度高集成度的數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)儀一次測(cè)量可得到：走向、傾向、傾角、當(dāng)前地理坐標(biāo)（高斯）X，Y，高程、而傳統(tǒng)測(cè)量方法需4步才能做到，如下所述（1）. 巖層走向的測(cè)定  巖層走向是巖層層面與水平面交線的方向也就是巖層任一高度上水平線的延伸方向。測(cè)量時(shí)將羅盤(pán)長(zhǎng)邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(pán)，使底盤(pán)水準(zhǔn)器的水泡居中，讀出指針?biāo)缚潭燃礊閹r層之走向。因?yàn)樽呦蚴谴硪粭l直線的方向，它可以?xún)蛇呇由?，指南針或指北針?biāo)x數(shù)正是該直線之兩端延伸方向，如NE30度與SW210度均可代表該巖層之走向。 （

4、2）.巖層傾向的測(cè)定。圖1 巖層產(chǎn)狀及其測(cè)量方法  巖層傾向是指巖層向下最大傾斜方向線在水平面上的投影，恒與巖層走向垂直。測(cè)量時(shí)，將羅盤(pán)北端或接物覘板指向傾斜方向，羅盤(pán)南端緊靠著層面并轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(pán)，使底盤(pán)水準(zhǔn)器水泡居中，讀指北針?biāo)缚潭燃礊閹r層的傾向。  假若在巖層頂面上進(jìn)行測(cè)量有因難，也可以在巖層底面上測(cè)量仍用對(duì)物覘板指向巖層傾斜方向，羅盤(pán)北端緊靠底面，讀指北針即可，假若測(cè)量底面時(shí)讀指北針受障礙時(shí)，則用羅盤(pán)南端緊靠巖層底面，讀指南針亦可。（3）巖層傾角的測(cè)定  巖層傾角是巖層層面與假想水平面間的最大夾角，即真傾角，它是沿著巖層的真傾斜方向測(cè)量得到的，沿其它方向所測(cè)得

5、的傾角是視傾角。視傾角恒小于真傾角，也就是說(shuō)巖層層面上的真傾斜線與水平面的夾角為真傾角，層面上視傾斜線與水平面之夾角為視傾角。野外分辨層面之真傾斜方向甚為重要它恒與走向垂直，此外可用于使之在層面上滾動(dòng)或滴水使之在層面上流動(dòng)，此滾動(dòng)或流動(dòng)之方向即為層面之真傾斜方向。  測(cè)量時(shí)將羅盤(pán)直立，并以長(zhǎng)邊靠著巖層的真傾斜線，沿著層面左右移動(dòng)羅盤(pán)，并用中指搬動(dòng)羅盤(pán)底部之活動(dòng)扳手，使測(cè)斜水準(zhǔn)器水泡居中，讀出懸錐中尖所指最大讀數(shù)，即為巖層之真傾角。（4）坐標(biāo)位置測(cè)試用GPS測(cè)量獲得X，Y，Z。2、傳統(tǒng)地質(zhì)羅盤(pán)與高精度高集成度數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)儀測(cè)量剖面比較.傳統(tǒng)地質(zhì)羅盤(pán)與高精度高集成度的數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)儀測(cè)量剖

6、面比較見(jiàn)下圖： 圖二傳統(tǒng)羅盤(pán)至少需要2個(gè)步驟，且勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，不易掌握。 （1）.測(cè)定方向：先扭松制動(dòng)器，用手托住羅盤(pán)，將羅盤(pán)的反光鏡緊貼自己的腹部，長(zhǎng)測(cè)望標(biāo)豎起朝向前方，見(jiàn)入所示。使被測(cè)目標(biāo)、長(zhǎng)測(cè)望標(biāo)尖、反光鏡平分線在同一直線上，放平羅盤(pán)，圓水準(zhǔn)氣泡居中，讀出磁北針?biāo)傅亩葦?shù)，即為被測(cè)目標(biāo)的方位角（當(dāng)指針一時(shí)靜止不了，可讀磁針擺動(dòng)時(shí)最小讀數(shù)的二分之一處。測(cè)量其他要素讀數(shù)時(shí)亦同樣）。假若，被測(cè)目標(biāo)位于觀察者較低位置（俯角大于15°），這時(shí)將羅盤(pán)舉到胸前，長(zhǎng)測(cè)望標(biāo)靠近自己，面對(duì)反光鏡，使被測(cè)目標(biāo)通過(guò)反光鏡上透視孔中的平分線，經(jīng)長(zhǎng)側(cè)望標(biāo)尖小孔和眼構(gòu)成一直線，放平羅盤(pán)，讀出磁針南

7、極所指的度數(shù)（因用羅盤(pán)瞄準(zhǔn)測(cè)物時(shí)之南北兩端與前者正好顛倒了），即為被測(cè)目標(biāo)的方位角。為了避免時(shí)而讀指北針，時(shí)而讀指南針，產(chǎn)生混淆，故應(yīng)記住長(zhǎng)測(cè)望標(biāo)指著所求方向恒讀指北針。（2）.坡度角的測(cè)量：坡角有兩種：一種是向上測(cè)的仰角，記錄時(shí)用“+”表示在度數(shù)前（如+15°）；另一種是向下的俯角，記錄時(shí)在度數(shù)前加“-”號(hào)（如-25°）。仰角和俯角的測(cè)量方法相同，先將羅盤(pán)橫豎，用左手握緊，使反光鏡面對(duì)自己，長(zhǎng)測(cè)望標(biāo)拉直，并將短照準(zhǔn)合頁(yè)與長(zhǎng)測(cè)望標(biāo)相垂直，被測(cè)目標(biāo)（被測(cè)目標(biāo)離地面的距離要與羅盤(pán)儀離地面的距離相一致）通過(guò)反光鏡透視孔中心線，與長(zhǎng)測(cè)望標(biāo)尖小孔成一直線后，用右手調(diào)正測(cè)斜儀的長(zhǎng)水準(zhǔn)氣

8、泡居中，在測(cè)斜儀上讀出度數(shù)，即為被測(cè)目標(biāo)的坡度角。而采用高精度高集成度的數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)儀測(cè)量一次即可獲得。 圖三直接用眼與瞄準(zhǔn)器的兩端（中間線）與被測(cè)目標(biāo)成一直線后，按下K2，即可得到為被測(cè)目標(biāo)大有關(guān)參數(shù)：當(dāng)前地理坐標(biāo)（高斯）X，Y，高程、剖面導(dǎo)線兩端大方向（圖中的L方位，即走向）、坡度（圖中的角，即俯仰角。3、傳統(tǒng)定位定向方法問(wèn)題（1）方位、產(chǎn)狀、坡度和坡向的測(cè)量目前地質(zhì)隊(duì)員進(jìn)行野外測(cè)量時(shí)，通常使用傳統(tǒng)的機(jī)械式羅盤(pán)，每次只能測(cè)量一個(gè)參數(shù)，如測(cè)量產(chǎn)狀時(shí)，先測(cè)量地質(zhì)體的走向（方位），然后測(cè)量地質(zhì)體的傾角。測(cè)量剖面時(shí)，也是先測(cè)量剖面導(dǎo)線的方向（方位），然后測(cè)量地形的坡度，由于傳統(tǒng)羅盤(pán)的使用方法， 導(dǎo)

9、致地質(zhì)人員在野外使用過(guò)程中，存在以下問(wèn)題：機(jī)械指針的抖動(dòng)及目測(cè)結(jié)果均造成比較大的誤差；由于野外的通視條件限制，在測(cè)量剖面導(dǎo)線的方向時(shí)，由于傳統(tǒng)羅盤(pán)的使用方法（在鏡子中，尋找一定距離的目標(biāo)，三點(diǎn)一線比較困難），勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，需要花費(fèi)較多的時(shí)間；測(cè)量產(chǎn)狀時(shí)受于地形和位置的限制，部分產(chǎn)狀很難直接讀取。（2）定位測(cè)量在定位中，雖然目前地質(zhì)人員大多都使用了手持GPS，但使用起來(lái)還有一些問(wèn)題：在定位的同時(shí)，通常還需要測(cè)量產(chǎn)狀等數(shù)據(jù)，由于目前這些測(cè)量?jī)x器都是分離式的，需要多步驟的測(cè)量，其效率也比較低下。在圖上標(biāo)位置，需要先讀數(shù)，然后在標(biāo)圖，效率低，誤差也較大。數(shù)字地質(zhì)羅盤(pán)性能參數(shù).全方位測(cè)量：航向360度，

10、傾斜±90度，翻滾±180度。.航向精度：< 2（當(dāng)傾斜小于60）；< 3（當(dāng)傾斜大于70）；（分辨率1，重復(fù)性1）3.傾斜精度：< （分辨率1，重復(fù)性1）4.翻滾精度：< （分辨率1，重復(fù)性1）5.傾斜范圍：±90；翻滾角：±1806.GPS定位精度：<=10m 7.通道：32個(gè)衛(wèi)星通道8GPS冷啟動(dòng)：<=36秒，暖啟動(dòng)：<=33秒，熱啟動(dòng)：<=1秒9.輸出格式：NMEA0183：GGA姿態(tài)FQDH10.工作電源：4.2V 1200mAH鋰電池11.工作時(shí)間：>1小時(shí)；12.外形尺寸： 長(zhǎng)*寬*高: 100*60*20 mm;13.重量：147克（含電池）14.工作溫度：-20 到 +75 15.存儲(chǔ)溫度：-40 到 +8516.藍(lán)牙通訊：邏輯串口：9600Bit/S ,10米有效。北京中地源通科技有限公司      TEL:  (010)-58971976Mobile:#160;   地址： 北京市海淀區(qū)北三環(huán)西路48號(hào)北京科技會(huì)展中心1號(hào)樓A座15C       郵編： 100086