地质仪器-EDA365

地质仪器

最早的地质仪器大多是光学仪器或机械仪器。中国古代四大发明之一的罗盘的应用，导致了地磁偏角的发现。它同长期以来使用的铁锤和放大镜，一直是野外地质工作的基本工具。东汉张衡发明的地动仪就是一种机械式地震仪。机械式磁力仪差不多使用了400年之久。常规化学分析方法（如重量法、滴定法等）的仪器，使用历史也很久，有的沿用至今。
　　1906年制造成功的三极管使人类步入电子时代，地质仪器也由此迅速发展。仪器的测读系统经历了电子管和晶体管两代。早期采用反馈技术来提高稳定性和输入阻抗等技术指标，利用电磁屏蔽和各种模拟滤波器来抗干扰和作原始的数据处理。第二次世界大战以后，离散时间信号处理理论和统计通信处理理论逐渐成熟；60年代集成电路出现，使这些理论的应用成为可能，地质仪器向数字技术方向发展，并开始使用相关接收、锁相接收、匹配滤波、多次平均等技术解决强干扰背景中微弱信号的检测和估值问题。
　　60年代后期,计算机技术开始引入地质研究，被用于地质数据采集、处理、运算、地质图件绘制，地质资料的推断解释等多方面。野外或室内采集的原始数据，先记录在数字磁带或磁盘等媒介中，经过校正、偏移、滤波、延拓、微分等处理，提取有用信息，用以建立数据库，或作进一步的分析和运算。计算或处理的结果，可用于绘制各种地质图件。在推断解释方面，利用人机联作方式，采用图像综合技术，与多元统计或模糊数学结合，据以划分矿带、古生物带、岩性岩相带、判别矿与非矿等。人工智能在发展地质专家系统方面也取得了显著进展。
　　70年代后期，使用了微型计算机，野外或室内仪器由简单的数据采集系统，发展到具有操作管理、故障自检、现场或实时处理、成图等功能，并能进行一定的解释推断。
　　地质仪器的灵敏度随着物理学的进展而不断提高。如1945年发现核子旋进信号前，机械式磁秤的灵敏度只有几百纳特，而50年代初，高分辨率的核子旋进磁力仪，灵敏度约为0.1纳特。1957年，利用塞曼效应研制的光泵磁力仪,首次用于地球物理测量。一般灵敏度在10-3～103赫兹范围内可达10-3纳特。70年代后期，利用约瑟夫森效应制成的超导磁力仪灵敏度比光泵磁力仪高1～2个数量级以上。