ISSN:
1616-7228
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
,
Physics
Description / Table of Contents:
Summary The measurement of the horizontal componentH of the geomagnetic field by means of the field intensity meter after Förster (hereafter called for short: Förster meter) requires that this meter should he set horizontally and that its direction should correspond with that of the magnetic meridian. When measuring at sea, the required orientation is always disturbed by the motion of the sea. The paper shows how the instantaneous deviations of the Förster meter from the magnetic meridian and from the horizontal plane can be determined with the aid of a revolution indicator, the construction of which is based on the principle of inertia. The theoretic and experimental examination the revolution indicators are subject to, are discussed in detail. If the deviations from the direction are known, it would be possible to determine the correction to be applied to the indication of the Förster meter; a particular convenience is offered by automatic correction; the appropriate circuit-diagram is given. As a characteristic feature of the apparatus it may be mentioned that the Förster meter is mounted in parallel to a system of magnets and is fixed to a vertical axis that is smoothly turning owing to its vertical lift being relieved. The system of magnets has to make the instrument turn into the meridian as well as to produce a magnetic field at theFörster meter which compensates the geomagnetic field. This procedure permits to measure magnetic fields of high sensitivity. Furthermore, there are two revolution indicators mounted to the vertical axis of the Förster meter; both indicators measure the angle of deviation of the magnetic meridian and the tipping angle about the east-west axis. Besides, there are fixed transformers with separated windings to the axis across which the Förster meter and the revolution indicators are connected to the outward circuit. Care is taken, that these transformers cause no mechanical, magnetical, or electrical disturbances. The vertical axis together with all accessory instruments is included in a container filled with a liquid and suspended by Cardan rings. The whole apparatus is cased in a pressure tank; it is tugged at a sufficiently great distance from the research ship. A detailed discussion of the errors shows how much the measuring errors will be reduced by automatic correction.
Abstract:
Résumé La mesure de la composanteH du champ magnétique terrestre à l'aide de l'indicateur d'intensité d'après Förster (abrégé: indicateur Förster) exige que cet indicateur soit posé horizontalement et que sa direction doive correspondre à celle du méridien magnétique. Lorsqu'on mesure le champ magnétique à la mer, l'orientation est toujours perturbée par le mouvement de la mer. Le travail actuel montre comment les déviations instantanées de l'indicateur Förster du méridien magnétique et de la plaine horizontale peuvent être déterminées par des indicateurs de tours, qui sont basés sur le principe d'inertie. L'examen théorique et expérimental de ces indicateurs de tours est précisé. Lorsque les déviations de la direction sont connues on peut trouver une méthode pour corriger l'indication de l'indicateur Förster. Une correction automatique offre le plus de facilité; un schéma de circuit est décrit. Un trait caractéristique de l'appareil réside dans le fait que l'indicateur Förster est monté parallèlement à un système d'aimants et qu'il est fixé contre l'axe vertical qui tourne facilement parce que sa poussée verticale est soulagée. Le système magnétique fait tourner l'indicateur Förster vers le méridien magnétique en produisant en même temps auprès de l'indicateur Förster un champ magnétique qui compense le champ magnétique terrestre. Cette méthode de travail permet de mesurer des champs magnétiques ultra-sensibles. En outre, deux indicateurs de tours sont montés vers l'axe vertical. Ces indicateurs mesurent l'angle de bascule autour de l'axe ouest-est, ainsi que l'angle de déviation, sortant du méridien magnétique. De plus, l'axe vertical est muni de deux transformateurs aux roulements partagés, par-dessus desquels sont raccordés au circuit extérieur l'indicateur Förster ainsi que les indicateurs de tours. On s'est assuré à l'aide des essais que ces transformateurs n'exercent pas de perturbations mécaniques, magnétiques ou électriques. L'axe vertical avec tous ses dispositifs supplémentaires se trouve dans un vaisseau rempli de liquide. Ce vaisseau est suspendu au moyen d'une articulation de Cardan. Tout l'appareil est logé dans un récipient de pression et est remorqué à distance suffisamment grande du navire de recherche. Une discussion détaillée des erreurs montre jusqu'à quel degré la correction automatique peut réduire les erreurs de mesure.
Notes:
Zusammenfassung Bei der Messung der HorizontalkomponenteH des erdmagnetischen Feldes mittels der Förster-Sonde ist es notwendig, daß die Sonde horizontiert ist und sich in der Richtung des magnetischen Meridians befindet. Bei Messungen auf See wird die geforderte Orientierung durch den Seegang immer gestört. Es wird gezeigt, wie es möglich ist, die momentanen Abweichungen der Sondenrichtung aus dem magnetischen Meridian und aus der Horizontalen durch Drehungsmesser auf Trägheitsbasis zu bestimmen; die theoretische und experimentelle Prüfung dieser Drehungsmesser wird eingehend dargestellt. Bei Kenntnis der Richtungsabweichungen kann eine Korrektur für die Sondenanzeige bestimmt werden; besonders bequem ist eine automatische Korrektur, wozu eine Schaltung angegeben ist. Kennzeichnend für das Meßgerät ist, daß die Förster-Sonde parallel zu einem Magnetsystem an einer durch Auftriebsentlastung leicht drehbaren Vertikalachse befestigt ist, wobei das Magnetsystem sowohl die Drehung in den magnetischen Meridian bewirkt als auch an der Sonde ein das Erdfeld kompensierendes Feld erzeugt, wodurch eine Feldmessung mit hoher Empfindlichkeit möglich wird. An der Vertikalachse befinden sich weiterhin zwei Drehungsmesser, die den Auslenkwinkel aus dem magnetischen Meridian und den Kippwinkel um die EW-Achse messen. Außerdem sind an der Achse Transformatoren mit geteilten Wicklungen angebracht, über die die Sonde und die Drehungsmesser an die äußere Schaltung angeschlossen sind. Daß diese Transformatoren weder mechanisch noch magnetisch noch elektrisch stören, ist experimentell sichergestellt. Die Vertikalachse mit allen Zusatzgeräten befindet sich in einem flüssigkeitsgefüllten Behälter, der kardanisch aufgehängt ist. Der ganze Apparat wird in einem Druckbehälter in ausreichendem Abstand vom Forschungsschiff geschleppt. In einer ausführlichen Fehlerbetrachtung wird gezeigt, wie sehr die Meßfehler durch die automatische Korrektur herabgedrückt werden können.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02021408
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