CN114089424A - 一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，包括瞬变电磁仪和连接于该瞬变电磁仪的变电磁线圈。所述变电磁线圈包括若干段管状组件，对于每个管状组件而言，其各自包括壳体、设置在该壳体内的若干导线和设置在壳体两端的连接头。各所述导线的两端均连接在连接头上，各所述管状组件依次通过连接头连接在一起。本发明的探测装置结构简单，通过可拆卸安装在一起的若干管状组件，并利用设置在壳体内的若干导线来缩小线圈的面积，从而进一步增加设备的便携性。
Description
技术领域
本发明属于物理勘探设备领域，更具体地，涉及一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置。
背景技术
瞬变电磁法利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲电磁场，通过观测感应到的地下涡流二次场的方法来探测地下目标，在各种地下目标中发挥着重要作用。常规瞬变电磁方法通过设置一组发射线圈和一组接收线圈，通过该发射线圈发射一次场，并通过接收线圈获得二次场响应。该方法虽然能够解决地下目标的探测问题，但也存在显而易见的问题。为了消除发射线圈断电时在接收线圈中所产生的感应电动势，需要使发射线圈和接收线圈保持一定的间距，但是这种消除感应电动势的方式效果不佳，并且进一步增加了整个探测装置的空间尺寸，从而不便于装置的搬运和布设，同时工作效率低下。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其目的在于解决目前存在的线圈面积大、布设搬运不便的问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其特征在于，包括瞬变电磁仪和连接于该瞬变电磁仪的变电磁线圈，所述变电磁线圈包括若干段管状组件，对于每个管状组件而言，其各自包括壳体、设置在该壳体内的若干导线和设置在壳体两端的连接头；各所述导线的两端均连接在连接头上，各所述管状组件依次通过连接头连接在一起。
优选地，所述导线分为第一发射线、接收线和第二发射线，并且它们在壳体内从上到下依次排布。
优选地，所述连接头包括一个三向连接头和若干双向连接头，各所述管状组件通过双向连接头连接在一起，并通过三向连接头连接在所述瞬变电磁仪上。
优选地，各所述导线的外侧均包裹绝缘层。
优选地，所述绝缘层的材料为绝缘橡胶或塑料。
优选地，所述壳体内设置有用于固定所述导线的填充物。
优选地，所述壳体选用非金属材料。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明的探测装置利用可以进行组合连接的管状组件，其在内部设置第一发射线、接收线和第二发射线，使得第一发射线和第二发射线在断电时在接收线中产生的磁通量相互抵消，从而能够在缩小探测装置的空间尺寸的同时保证其电学性能，以便于装置的携带或转移。
(2)本发明的通过专用的三向连接头和双向连接头连接若干管状组件，使得探测装置的尺寸可以根据需要进行相应的调整，使其具有更强的适应性。
(3)本发明的导线外包裹有绝缘层，并利用设置在壳体内的填充物，进一步固定导线，避免导线的松动或位移对探测装置的电学性能产生影响，进而提高探测装置的工作稳定性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中变电磁线圈的结构示意图；
图3是本发明中管状组件的结构示意图。
图中各标号含义如下：
1-瞬变电磁仪，2-变电磁线圈，21-管状组件，211-壳体，212-导线，213-填充物，22-三向连接头，23-双向连接头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1～图3所示，本发明提供一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其包括瞬变电磁仪1和变电磁线圈2，该瞬变电磁仪1与变电磁线圈2连接在一起，以便于通过瞬变电磁仪1向变电磁线圈2输送发射电流，并接收变电磁线圈2输出的信号。
瞬变电磁仪1作为电流或信号的发射端，能够作为信号输入输出的设备，该瞬变电磁仪1与变电磁线圈2相连接。瞬变电磁仪1发射系统采用轻便电源，与单脉冲供电的本质区别在于实现高功率正、负方波供电，并能多次叠加，不用依靠大功率发动机组或大型电池组供电。采用大电流小线圈工作方式，即采用大电流小线圈供电工作方式，融合大电流正、负方波供电的优点，可达较大的勘探深度，特别适合施工条件较差的地方。瞬变电磁的原理是以地壳中岩(矿)石的导电性与导磁性差异为主要物质基础，根据电磁感应原理，利用不接地回线或接地线源向地下发送次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间隙期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场，并研究该场的空间与时间分布规律，来寻找地下矿产资源或解决其他地质问题的电磁法。
变电磁线圈2作为电流或信号的直接发射端和接收端，该变电磁线圈2包括若干管状组件21、三向连接头22和双向连接头23。其中管状组件21包括壳体211、导线212和填充物213。壳体211为管状，在壳体211内部设置有若干导线212，导线212在水平设置的壳体211内从上到下分三层分布，其分别为第一发射线、接收线和第二发射线，并且它们外侧均包裹有绝缘层，并进一步通过填充物213对导线212进行固定。管状组件21之间通过一个三向连接头22和若干个双向连接头23将壳体211内的导线212连接在一起，从而形成框形结构，并最终通过三向连接头22连接在瞬变电磁仪1上。三向连接头22和双向连接头23的设置，使得整个变电磁线圈2可拆卸安装，从而便于携带或转移。导线212设置在壳体211内部，有效地减小了变电磁线圈2的尺寸，有利于探测装置的小型化。此外，壳体211内的导线212分为第一发射线、接收线和第二发射线，它们均由多根导线212构成。在电流大小不变的情况下，可以通过控制第一发射线、接收线和第二发射线中所包含的导线212数量来保证发射信号的需求，从而能够控制变电磁线圈2的大小。换句话说，变电磁线圈1通过设置若干段管状组件21，并且在管状组件21中设置若干导线212，管状组件21之间通过连接头连接在一起，使其中分为三层的导线212彼此连接，从而形成用于发射和接收的导线圈。管状组件21连接在一起形成的框架结构平行于水平面设置，使其垂直线垂直于地面。并且瞬变电磁仪1分别连接在发射线圈和接收线圈，从而能够通过发射线圈和接收线圈进行信号的输入、输出。
第一发射线和第二发射线连接形成的线圈分别位于接收线连接所形成的线圈的两侧，并且第一发射线和第二发射线均位于管状组件21内，其大小和外形一致。第一发射线和第二发射线断电时，在接收线中形成的磁通量大小相等且方向相反，因此能够实现在接收线中磁抵消，从而不会影响接收线对二次场的响应，进而达到较好的探测精度。通过设置两个发射线，能够很好地解决发射线断电时所产生的磁通量，从而能够将发射线和接收线设置在同一空间内，而不必考虑单发射线时所产生的磁通量问题，从而能够很大程度上缩小探测装置的空间尺寸。
本发明的探测装置，其工作过程如下：瞬变电磁仪1通过三向连接头22向第一发射线和第二发射线发送信号，第一发射线和第二发射线内分别有大小相同且方向相反的电流，从而形成大小相同且方向相反的磁场；关断第一发射线和第二发射线，并通过接收线接收信号。
通过以上设置，本发明的探测装置可以实现以下效果：第一发射线、接收线和第二发射线从上到下分三层设置在壳体211内，从而有效地减小整个变电磁线圈2上下层的空间尺寸；若干段管状组件21之间通过三向连接头22和双向连接头23依次连接在一起，使得变电磁线圈2可拆卸安装在一起，便于探测装置的携带或转移。在第一发射线、连接线和第二发射线内均包含若干根导线212，能够减小每一线圈的横截面积，使其更加便于携带或转移。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其特征在于，包括瞬变电磁仪和连接于该瞬变电磁仪的变电磁线圈，
所述变电磁线圈包括若干段管状组件，对于每个管状组件而言，其各自包括壳体、设置在该壳体内的若干导线和设置在壳体两端的连接头；各所述导线的两端均连接在连接头上，各所述管状组件依次通过连接头连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其特征在于，所述导线分为第一发射线、接收线和第二发射线，并且它们在壳体内从上到下依次排布。
3.根据权利要求1所述的一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其特征在于，所述连接头包括一个三向连接头和若干双向连接头，各所述管状组件通过双向连接头连接在一起，并通过三向连接头连接在所述瞬变电磁仪上。
4.根据权利要求1所述的一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其特征在于，各所述导线的外侧均包裹绝缘层。
5.根据权利要求1所述的一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其特征在于，所述绝缘层的材料为绝缘橡胶或塑料。
6.根据权利要求1所述的一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其特征在于，所述壳体内设置有用于固定所述导线的填充物。
7.根据权利要求1所述的一种便携式浅层瞬变电磁的探测装置，其特征在于，所述壳体选用非金属材料。
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