CN116953803B - 一种异常体信息处理方法及其应用的线圈传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种异常体信息处理方法及其应用的线圈传感器装置，异常体信息处理方法采用一发四收的线圈传感器装置，经过噪声改正，异常体信号采集，并采用补偿参数校正处理异常体信号以及线圈传感器装置的信号，结合异常体辅助信息，经过信息处理转换后，最终获得异常体的地质信息。本发明实现在降低线圈制作工艺的严格要求的同时，达到较高且更加精准的空间分辨率。此外，针对信号处理方法的特点，提供异常体位置的辅助判断信息，丰富异常体的地质解释信息。

Description

一种异常体信息处理方法及其应用的线圈传感器装置
技术领域
本发明涉及地球物理传感器的领域，尤其是涉及一种异常体信息处理方法及其应用的线圈传感器装置。
背景技术
浅地表频率域电磁法的探测原理具体为：发射线圈向外界散发的变化的一次磁场经过地下异常体时，会受异常体的影响而产生感应涡流，同样地，感应涡流又会产生二次磁场。一次磁场和二次磁场共同作用，引起感应电动势，最终接收线圈传感器接收到总场电信号。而地下异常体的分析判断是通过分离总场电信号中的一次磁场信号以得到直接反映异常体的二次磁场信号。
现有技术中，如美国Geophex公司的GEM-3使用“双发一收”的线圈结构，即：两个一大一小的同心发射线圈和一个位于发射线圈中心的接收线圈。通过改变发射线圈之间的匝数和面积比，在两个发射线圈的中心会形成一个一次场约为零的空腔，此时，置于其中的接收线圈接收反应异常体的信号。
现有技术中还提出了“8”字形的传感器结构，此线圈结构外圈发射，内圈的“8”字接收，当向发射线圈中供入发射电流时，“8”字形线圈的上下两部分接收的一次场方向是相反的，当“8”字的上下两部分严格对称时，整个线圈中的一次场为0，剩下的电压信号就是异常体的感应信号。
GEM-3和“8”字形线圈结构的缺点在于：发射线圈与接收线圈的距离很近，因此对发射线圈的大小、位置要求极高，导致在近场处，线圈结构任意微小的变化都会对接收产生巨大的影响，导致空间分辨率精度降低，更严重的是无法正确识别异常，而当进一步采用补偿参数进行校正时会造成接收信号被淹没，导致采用补偿参数的方法，难以克服线圈结构在制作工艺上出现的不可避免的瑕疵。
发明内容
为了在浅层地表获得稳定的高空间分辨率的异常体信号，本发明提供一种异常体信息处理方法及其应用的线圈传感器装置。
本发明提供的一种异常体信息处理方法及其应用的线圈传感器装置采用如下的技术方案：
一方面
一种线圈传感器装置，包括位于同一水平面内的一个发射线圈和接收线圈组；以所述发射线圈的几何中点为原点，以该原点建立水平面内相互垂直的x轴和y轴，所述接收线圈组关于y轴对称设有两组，所述接收线圈组包括关于x轴对称设置的两个接收线圈，四个所述接收线圈具有相同的大小和匝数。
优选的，所述发射线圈和接收线圈均采用矩形结构。
优选的，所述接收线圈的尺寸小于发射线圈，且所述接收线圈的匝数多于发射线圈。
第二方面
一种异常体信息处理方法，采用如上所述的一种线圈传感器装置，包括依次进行的如下步骤：
S1、噪声改正：
S1.1、将线圈传感器装置置于背景场下，接收线圈接收发射线圈激励的一次场信号和背景场涡流激发的二次场信号；对每组接收线圈组包含的两个接收线圈的信号作差分处理，提取电信号并计算电压平均值，得到每组接收线圈组的补偿参数；
S1.2、在每组接收线圈组中任选一个接收线圈，差分处理两个接收线圈的电压，提取电信号并计算电压平均值，得到一个补偿参数；
S2、异常体信号采集：将线圈传感器装置在靠近地表一定距离处移动并通过地质异常体所在的区域，进而接收异常体信号；
S3、信号处理：对每组接收线圈组的两个接收线圈信号采用求和运算电路与步骤S1.1中得到的补偿参数相加，得到两组接收线圈组的和信号；再采用减法运算电路处理两组接收线圈组的和信号，得到的差分信号采用步骤S1.2得到的补偿参数进行校正，得到异常体的电压信号；
S4、信号转换：经过电压跟随、信号调理滤波、二级放大和模数转换，上位机处理异常体的电压信号，得到异常体的位置和相对深度信息。
优选的，还包括步骤S5异常体辅助信息获取：
将测量中得到的接收线圈组的两个接收线圈的差分信号与异常体的电压信号比较，当前者与后者的电压平均值之比大于0.95时，探测的异常体位置深度较浅；小于0.1时，探测的异常体位置较深。
优选的，测量中得到的两组接收线圈组的差分信号为负数时，沿x轴方向上，异常体靠近差分处理中作为被减数的接收线圈；当差分信号为正数时，沿x轴方向上，异常体靠近差分处理中作为减数的接收线圈；当差分信号出现极值时，异常体位于某一接收线圈组正下方；当差分信号出现拐点时，异常体边界经过接收线圈组中心。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明涉及一种线圈传感器装置，包括位于同一水平面内的一个发射线圈和接收线圈组；以所述发射线圈的几何中点为原点，以该原点建立水平面内相互垂直的x轴和y轴，所述接收线圈组关于y轴对称设有两组，所述接收线圈组包括关于x轴对称设置的两个接收线圈，四个所述接收线圈具有相同的大小和匝数。通过此种设置方式可以增强接收信号，消除一次场提取二次场，进而获得较高的空间分辨率。
(2)本发明所述的发射线圈和接收线圈均采用矩形结构，其产生的感应磁场更加均匀，更有利于对异常信号的测量。
(3)本发明所述接收线圈的尺寸小于发射线圈，且所述接收线圈的匝数多于发射线圈，此种设置可以增强感应信号的能力并降低空间成本。
(4)本发明中，将线圈传感器装置置于背景场下，接收线圈接收发射线圈激励的一次场信号和背景场涡流激发的二次场信号；对每组接收线圈组包含的两个接收线圈的信号作差分处理，提取电信号并计算电压平均值，得到每组接收线圈组的补偿参数；在每组接收线圈组中任选一个接收线圈，差分处理两个接收线圈的电压，提取电信号并计算电压平均值，得到一个补偿参数，通过此种方法对接收线圈进行校正，改善了因制作工艺或线圈距离不能完全复刻理论模型导致的误差。
(5)本发明中，通过对接收线圈组内的两个接收线圈信号进行差分和比较，可以获取异常体深度相关的参考信息，丰富对地质异常信息的获取。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其他的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细地说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中，
图1是本发明实施例中线圈传感器装置的示意图；
图2是本发明实施例中线圈传感器装置探测模型图；
图3是本发明实施例中接收线圈处感应电动势计算方法流程图；
图4是本发明实施例中异常体信息处理方法流程图；
图5是本发明实施例中中心走线异常信号电压曲线图。
附图标记说明：1、发射线圈；2、接收线圈。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例：
参照图1，本发明实施例公开一种线圈传感器装置，包括位于同一水平面内的一个发射线圈1和接收线圈组。以发射线圈1的几何中点为原点，以该原点建立水平面内相互垂直的x轴和y轴，接收线圈组关于y轴对称设有两组，接收线圈组包括关于x轴对称设置的两个接收线圈2，四个接收线圈2具有相同的大小和匝数。通过此种设置方式可以增强接收信号，消除一次场提取二次场，进而获得较高的空间分辨率。
发射线圈1和接收线圈2均采用矩形，矩形线圈因其不是中心对称的，所以具有更好的方向性，其产生的感应磁场也更加均匀，耦合性更高，其在高频下对电导率的测量也表现得更好。接收线圈2的尺寸小于发射线圈1，降低了空间成本，且发射线圈1可以根据接收线圈2更好的定位电阻率异常；接收线圈2的匝数多于发射线圈1，主要是增强装置的敏感度，使其能识别微弱的二次场，同时避免发射线圈1匝数过多扩大一次场的影响。
本发明实施例还公开一种异常体信息处理方法，采用上述线圈传感器装置，该方法包括依次进行的如下步骤：
S1、噪声改正：
S1.1、将线圈传感器装置置于背景场下，接收线圈2接收发射线圈1激励的一次场信号和背景场涡流激发的二次场信号，采集四个接收线圈2的电信号，采集过程包括放大、滤波、模数转换。对每组接收线圈组包含的两个接收线圈2的信号经过差分电路做减法处理，截取一段时间差分信号中的平稳信号，计算电压平均值，得到每组接收线圈组的补偿参数，即校正值一和校正值二。
S1.2、在每组接收线圈组中分别选择一个作为参考(被减数)的接收线圈2，两个接收线圈2应当在同一水平线上(如选择接收线圈①和③)，差分处理两个接收线圈①和③的电压，截取一段时间差分信号中的平稳信号，计算电压平均值，得到一个补偿参数，即校正值三。
S2、异常体信号采集：将线圈传感器装置在靠近地表一定距离处移动并通过地质异常体所在的区域，进而接收异常体信号。
S3、信号处理：对每组接收线圈组的两个接收线圈(①和②、③和④)信号采用求和运算电路分别与校正值一和校正值二相加，得到两组接收线圈组的和信号，分别为信号一和信号二；再采用减法运算电路处理信号一和信号二，得到的差分信号采用校正值三进行校正，得到异常体的电压信号。由于各个补偿参数的加入，很大程度上稳定了接收信号，降低了线圈同一性和相对位置的要求。在规定测区、已知异常范围的条件下，于测区中设置一系列测线，覆盖整个测区。
S4、信号转换：经过电压跟随、信号调理滤波、二级放大和模数转换，上位机处理异常体的电压信号，得到异常体的位置和相对深度信息。
S5、异常体辅助信息获取：
将测量中得到的接收线圈组的两个接收线圈的差分信号与异常体的电压信号比较，当前者与后者的电压平均值之比大于0.95时，探测的异常体位置深度较浅；小于0.1时，探测的异常体位置较深。此外，当它们的比值接近0时，说明测量装置经过异常中轴，此异常深度判断方法失效。上面论述中提到的深浅是相对于探测深度而言的，这里认为深度较浅是探测目标在探测深度的1/10以上，深度较深是探测目标在探测深度的1/2以下。
测量中得到的两组接收线圈组的差分信号为负数时，沿x轴方向上，异常体靠近差分处理中作为被减数的接收线圈；当差分信号为正数时，沿x轴方向上，异常体靠近差分处理中作为减数的接收线圈。两组接收线圈组之间采用的是减法操作，两组接收线圈组在依次经过异常体时信号差异最大，产生极值，在极值的一侧，还存在着信号的拐点(电压信号在此处变化率突变)，拐点是接收线圈组经过异常边界引起的，进一步通过查看x轴正轴或负轴上的极值和拐点，更加准确获取异常体的位置。
采用上述异常体信息处理方法及其应用的线圈传感器装置进行试验，具体试验如下：
步骤S1、根据上述线圈传感器装置设计探测模型，如图2所示，发射线圈1设计为正方形，大小为0.5m*0.5m(即边长LT＝0.5m)，电流I设定为4A，线圈匝数N为10匝；接收线圈2同样设计为正方形，大小为0.2m*0.2m(即边长LR＝0.2m),匝数n设计为100匝；接收线圈组距发射线圈1距离X1＝X2＝0.5m,接收线圈之间间距Y1＝Y2＝0.1m。设计的异常为大小为2m*2m*2m(即边长L＝2m)的正方体，电阻率ρ2为10欧·米，背景电阻率ρ1为100欧·米，发射线圈1距离地面高度H＝0.3m，设计的异常中心点O’到地面的距离D＝1.6m。
步骤S2、基于航空频域电磁法六面体矢量有限元方法开展相关一次磁场、二次磁场和感应电压的计算，详见图3。首先，给出控制方程，使用如下的二次场控制方程：
其中，E2是二次场，E1是一次场，i表示复数单位，w表示角频率，与发射频率f有关：w＝2πf，μ0是真空磁导率，σ′为相对电导率且σ′＝σ-σ0，σ为异常电导率，σ0为背景电导率。
步骤S3、对控制方程采用伽辽金加权余量法展开变换(即采用伽辽金加权余量法将微分方程转换为积分方程求解)；
其中，Rk表示伽辽金法的余量，Ω表示求解域，在本发明实施例中，它是体积域，V是求解域的体积，Nk是测试函数。
将求解域离散化为Nu个单元，则Ωu是离散化后的体积单元。于是式(2)的整个模拟区域的积分变为各个单元区域的积分求和，如式(3)
其中，是离散后体积域的测试函数。
通过矢量恒等式
其中，A，B是矢量函数，以及高斯定理，式(3)可以进一步表示成：
其中，Su是包围计算区域的积分面，ns是面外法线单位向量。
步骤S4、为了确保解的唯一性，假设远离异常体的边界处，二次场衰减为0，那么(4)式中的第二项可以忽略。本发明利用的是矢量有限单元法，对任一六面体单元，利用测试函数将计算区域内的物理量参数化：
其中，Eu代表六面体12个棱边切向电场组成的电场矢量，代表着六面体单元的矢量基函数(测试函数)和切向电场值，矢量基函数利用局部坐标表示为：
其中，P代表六面体棱边编号，是六面体单元棱边编号对应的棱边长，α、β、γ是单位局部坐标，αp、βp、γp是第P个棱边对应的α、β、γ值。Δα、Δβ、Δγ是αp、βp、γp与单位局部坐标α、β、γ的差。
于是将式(5)代入忽略二次项的式(4)中，则式(4)转换为
其中，为单元内12个棱边的切向二次场值组成的向量，/>为单元内12个棱边的切向一次场组成的向量；Ku和Mu为大小12×12的单元刚度矩阵。
步骤S5、S4中刚度矩阵中每个元素表达式如下：
用局部坐标和全局坐标之间的关系，以上两个单元刚度矩阵转换为：
其中，lx、ly、lz是每个单元的三个方向的棱边长度。
步骤S6、利用两点高斯积分计算单元矩阵并进行组装，那么式(7)可以表示为大型线性方程组的形式
AE2＝b (10)
其中A＝Ku-iωμσMu，由此计算出二次电场，并利用公式获得二次磁场值H2。
步骤S7、线性方程组中一次场E1的计算按照垂直磁偶源模型展开，电流大小设定为I，环的面积设置为S，那么磁矩大小为m＝IS。
电场矢量势F的微分方程可以表示如下：
其中μ为磁导率，M为磁化矢量，对此微分方程求解，得到矢量势，
其中，m是磁矩，r为计算坐标点到原点的距离，e是自然对数的底数，uz为z方向的磁位，g为波数，(ε是介电常数)。
电场表达为：
磁偶极子产生的磁场通过式计算，那么一次磁场H1表达为：
其中，x0，y0，z0是计算坐标点到原点的x，y，z方向的距离，ux，uy，uz为x，y，z方向的磁位。
步骤S8、由麦克斯韦方程中的法拉第电磁感应定律，接收线圈中的感应电动势计算如下式：
其中，φ是通过线圈的磁通量，t是时间，S是线圈面积，n是线圈匝数,B是磁通量密度，j为虚数单位，H是总磁场强度。
参见图4，异常体信息处理步骤如下：
步骤b1：将线圈传感器放置于介质均匀的背景场(即无干扰平稳场)中(距离地面一定高度的空气中，理想条件是在真空条件下)，采集4个接收线圈(标号分别为①、②、③、④)的电信号，采集过程包括放大、滤波、模数转换等信号处理手段，然后在此背景下开展传感器的校正参数获取工作。接收线圈①和②的信号经过差分电路作减法处理，然后截取一段时间差分信号中的平稳信号，取平均，得到校正值一，此校正值是对接收线圈①和②因线框大小、形态以及与发射线圈的距离不同等差异进行的改正；接收线圈③和④做同样的操作，得到校正值二，这是对接收线圈③和④因线框大小、形态以及与发射线圈的距离不同等差异进行的改正。
步骤b2：在两组接收线圈组中分别选择一个线圈，一般取同一水平线上的两个线圈，例如取接收线圈①和③。将它们的电压信号经过差分电路处理，截取一段时间的平稳信号，取这段时间的平均，得到校正值三，这是对左右两组线圈组的大小、形态及距离发射线圈的位置差异做的改正。步骤b1和b2的联合操作正是对线圈形态和相对位置的差异引起噪声误差的补偿，增强了接收信号的稳定性。
步骤b3：开展测量时，线圈传感器经过地下异常体，各接收线圈内测得信号因地下异常而变化。
步骤b4：在步骤b3的方式下，利用加法电路叠加接收线圈①和②的电信号，同时，输入校正值一参与信号处理，参与方式为加性求和，设该过程最终信号为信号一；接收线圈③和④进行相同处理，校正值二参与运算，设该过程最终信号为信号二；信号一和信号二经过差分电路，过程中输入校正值三，再经由滤波、放大处理，采集系统采集，拾取目标信号一。在所提出的结构下，经过上述过程，发射线圈1产生的一次场会被消除，同时由于各个补偿参数的加入，很大程度上稳定了接收信号，降低了线圈同一性和相对位置的要求。在规定测区、已知异常范围的条件下，于测区中设置一系列测线，覆盖整个测区。假设上述系统经过异常所在测线时，其方向是从左至右的，并且以接收线圈①和②的和信号作为参考。那么信号的幅值理论上会先后出现一个极大值、一个零点和一个极小值。这是因为两组线圈组的信号处理方式是减法操作，所以目标信号在系统的右侧线圈组经过地质异常中心时达到一个极大值，在系统中心，也就是发射线圈1中点的位置过异常时变作0值，“0”值两侧的电信号极性相反，原因是装置结构整体是对称的。除此之外，在极大值之前和极小值之后，还会存在信号幅值陡然变化的两个拐点，这是接收线圈2接近异常边界时的反应。
步骤b5：接收线圈组内部两个线圈信号(①与②或③与④)作差分，加入校正值一或二补偿，得到目标信号二。观察差分信号，当探测目标较浅时，靠近探测目标的接收线圈组接收到的信号较强，具体地，愈靠近接收线圈组中某个线圈，那么其接收到的信号愈强，远离探测目标的那个线圈磁场在近场衰减很大，故接收线圈组内线圈的差分信号幅值愈大。将差分信号与步骤b4中的信号比较，两者幅值皆较高且差异不大的情况下，具体地，规定两者的电压平均值之比大于0.95时，说明探测目标较浅，这是因为探测目标较浅时，主要起探测效果的此时只有靠近异常的那个线圈，所以无论是接收线圈组之间抑或是接收线圈组内的差分信号基本都是一个线圈的信号。相反地，当探测目标位置较深时，接收线圈组内线圈的差分信号幅值相对弱了很多，而且与步骤b4中的信号差异程度变大，具体地，两者的电压平均值之比小于0.1时，探测的异常体位置较深。(上述提到的深浅是相对于探测深度而言的，这里认为深度较浅是探测目标在探测深度的1/10以上，深度较深是探测目标在探测深度的1/2以下。)
以上，在图2的模型和图3的计算方法下，给出了关于校正值的一些数据。
表1、接收线圈面积误差的校正值
接收线圈面积误差(％) -10 -5 0 5 10
校正值(mV) 2.030 1.015 0 -1.015 -2.030
表1是接收线圈面积误差得到的校正值，其中的面积误差是以接收线圈组中的一个接收线圈作为基准，校正值是为了改正这个误差所要补偿的值。以表格中第二列的数据为例，当接收线圈面积相对于作为基准的接收线圈面积减小10％时(第一行数据中的“-”表示面积缩小)为了消除此影响的校正值为2.030mV。除面积误差外，还有位置上的偏差。
表2、接收线圈组距发射线圈位置偏差的校正值
接收线圈组位置误差(m) -0.02 -0.01 0.01 0.02
校正值(mV) -4.502 -1.952 1.132 2.057
表2是接收线圈组距发射线圈位置偏差的校正值，同样，这也是以其中的一个接收线圈组作为基准(即将两组接收线圈组中其中一组距发射线圈的距离作为标准值)，位置误差的负值表示不作为基准的接收线圈组相对作为基准的接收线圈组更靠近发射线圈的距离。例如，表格中的-0.02m就代表有位置误差的接收线圈相对于参考线圈距发射线圈更近，具体的大小为0.02m。由表格数据发现，接收线圈组位置偏差越靠近发射线圈(即表2中接收线圈组位置误差的数值越小)，所得到的校正值变化越大(这里的变化指的是表2中校正值前后两个数值的变化,比如接收线圈组位置误差由-0.01m到-0.02m,那么校正值就从-1.952mV变为-4.502mV)，而越远离发射线圈(即表2中接收线圈组位置误差的数值越大)，所得到的校正值变化越小(比如接收线圈组位置误差由0.01m到0.02m,那么校正值就从1.132mV变为2.057mV)。
分析两组接收线圈组的差分信号的正负情况和极值、零点以及拐点位置，可以判断异常在图1中X轴方向的位置，异常定位相比其他同类型浅地表频域探测传感器结构更加精确。其中的正负值以选定的被减线圈信号作参考，当被减线圈信号大于另一线圈信号时，差分信号为负，反之，则为正。具体地，当测量中得到的两组接收线圈组的差分信号为负数时，沿x轴方向上，异常体靠近差分处理中作为被减数的接收线圈；当差分信号为正数时，沿x轴方向上，异常体靠近差分处理中作为减数的接收线圈；当差分信号出现极值时，异常体位于某一接收线圈组正下方；当差分信号出现拐点时，异常体边界经过接收线圈组正下方。
参照以上异常体信息处理步骤获得X轴走线方向上的异常信号电压曲线，参见图5，在电路中，信号被放大了1000倍。整个曲线关于x＝0中心对称，且在一侧存在一个拐点和一个极值点，拐点的位置正是在异常边缘附近，而异常极值点的位置则在接收线圈组位于异常上方时，而在电压为0时，异常中心正对探测中心点。因此推断异常水平方向的规模在异常曲线的拐点之间且在异常极值点之外，这与实际的模型是高度对应的，异常探测的水平位置精度得到了保证。
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于线圈传感器装置的异常体信息处理方法，其特征在于，所述线圈传感器装置包括位于同一水平面内的一个发射线圈（1）和接收线圈组；以所述发射线圈（1）的几何中点为原点，以该原点建立水平面内相互垂直的x轴和y轴，所述接收线圈组关于y轴对称设有两组，所述接收线圈组包括关于x轴对称设置的两个接收线圈（2），四个所述接收线圈（2）与发射线圈（1）之间相互不重叠且不在发射线圈（1）的内部，且四个所述接收线圈（2）具有相同的大小和匝数；所述发射线圈（1）和接收线圈（2）均采用矩形结构；所述接收线圈（2）的尺寸小于发射线圈（1），且所述接收线圈（2）的匝数多于发射线圈（1）；
包括依次进行的如下步骤：
S1、噪声改正：
S1.1、将线圈传感器装置置于背景场下，接收线圈接收发射线圈激励的一次场信号和背景场涡流激发的二次场信号；对每组接收线圈组包含的两个接收线圈的信号作差分处理，提取电信号并计算电压平均值，得到每组接收线圈组的补偿参数；
S1.2、在每组接收线圈组中任选一个接收线圈，差分处理两个接收线圈的电压，提取电信号并计算电压平均值，得到一个补偿参数；
S2、异常体信号采集：将线圈传感器装置在靠近地表一定距离处移动并通过地质异常体所在的区域，进而接收异常体信号；
S3、信号处理：对每组接收线圈组的两个接收线圈信号采用求和运算电路与步骤S1.1中得到的补偿参数相加，得到两组接收线圈组的和信号；再采用减法运算电路处理两组接收线圈组的和信号，得到的差分信号采用步骤S1.2得到的补偿参数进行校正，得到异常体的电压信号；
S4、信号转换：经过电压跟随、信号调理滤波、二级放大和模数转换，上位机处理异常体的电压信号，得到异常体的位置和相对深度信息。
2.根据权利要求1所述的一种异常体信息处理方法，其特征在于，还包括步骤S5异常体辅助信息获取：
将测量中得到的接收线圈组的两个接收线圈的差分信号与异常体的电压信号比较，当前者与后者的电压平均值之比大于0.95时，判定探测的异常体位置深度较浅；当前者与后者的电压平均值之比小于0.1时，判定探测的异常体位置较深。
3.根据权利要求2所述的一种异常体信息处理方法，其特征在于，测量中得到的两组接收线圈组的差分信号为负数时，沿x轴方向上，异常体靠近差分处理中作为被减数的接收线圈；当差分信号为正数时，沿x轴方向上，异常体靠近差分处理中作为减数的接收线圈；当差分信号出现极值时，异常体位于某一接收线圈组正下方；当差分信号出现拐点时，异常体边界经过接收线圈组中心。
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