CN205280954U - 一种瞬变电磁探测盲深度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种瞬变电磁探测盲深度测量装置，包括感应电压测定单元、发射电流电流检测单元、电流放大单元、自感电压计算单元、最小可分辨时间确定单元和盲深度计算单元；所述电流放大单元与所述发射电流电流检测单元电连接，所述发射电流电流检测单元与所述自感电压计算单元通信连接，所述自感电压计算单元与所述最小可分辨时间确定单元通信连接，所述发射电流电流检测单元、所述感应电压测定单元和所述最小可分辨时间确定单元与所述盲深度计算单元通信连接。本实用新型结构简单、测量精度高，不仅可以对细微的感应电压变化进行精确测量，还可以对细微变化的自感应电压进行测量，从而保证瞬变电磁探测盲深度测量的精确性。

Description

一种瞬变电磁探测盲深度测量装置

技术领域

本实用新型涉及电磁探测领域，更具体地，涉及一种瞬变电磁探测盲深度测量装置。

背景技术

瞬变电磁法作为一种便捷、高效的物探方法，具有对低阻体响应的灵敏特性，在各行各业得到了越来越广泛的应用，尤其是在地面找水、金属探矿方面取得了较好的应用效果。然而瞬变电磁在探测过程中对浅层有效信息的获取质量较差，导致其探测结果存在一定盲区，盲区里面有时又会存在一些不安全因素。如何减小或者去掉盲区，增加瞬变电磁的有效探测范围，成为用户和研究者都比较关心的问题。盲区的产生：盲区的产生主要是来自于仪器本身，从瞬变电磁的工作原理来看，它是在在发射线圈中发射一个脉冲电流，该电流在大地中产生一次磁场，当一次场消失时在接收线圈中感应的电压及其暂态过程和大地中一次场在接收线圈中感应的电压叠加在一起，即得到接收线圈实际测得的感应电压。可见，它不是单纯的二次场，而是夹杂了接收线圈暂态过程，在一般情况下，接收线圈暂态过程比较短，所以在晚期信号里不明显，但在早期信号里很大，不容忽视。实际测量中舍弃了这段畸变的早期信号，只记录该时刻以后的晚期信号，因此就产生了盲区。因此需要对盲区深度进行测量，而现有装置中存在感应电压测量精度和自感应电压计算精确度不够导致盲区深度测量不够精准，会为后续施工造成一定的不利影响。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的在于是提供一种结构简单、测量精度高的瞬变电磁探测盲深度测量装置，不仅可以对细微的感应电压变化进行精确测量，还可以对细微变化的自感应电压进行测量，从而保证瞬变电磁探测盲深度测量的精确性。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：瞬变电磁探测盲深度测量装置，包括感应电压测定单元、发射电流电流检测单元、电流放大单元、自感电压计算单元、最小可分辨时间确定单元和盲深度计算单元；所述电流放大单元与所述发射电流电流检测单元电连接，所述发射电流电流检测单元与所述自感电压计算单元通信连接，所述自感电压计算单元与所述最小可分辨时间确定单元通信连接，所述发射电流电流检测单元、所述感应电压测定单元和所述最小可分辨时间确定单元与所述盲深度计算单元通信连接。

上述瞬变电磁探测盲深度测量装置，还包括电压放大单元，所述电压放大单元与所述感应电压测定单元电连接。

上述瞬变电磁探测盲深度测量装置，还包括存储单元，所述存储单元与所述盲深度计算单元通信连接。

上述瞬变电磁探测盲深度测量装置，还包括数据传输单元，所述盲深度计算单元通过所述数据传输单元与计算机通信连接。

上述瞬变电磁探测盲深度测量装置，还包括LCD显示屏和微处理单元，所述微处理单元分别与所述感应电压测定单元、所述发射电流电流检测单元、所述自感电压计算单元、最小可分辨时间确定单元、所述盲深度计算单元和所述LCD显示屏通信连接。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型中的电压放大单元和电流放大单元有利于提高感应电压和发射电流的测量精度，从而有利于提高瞬变电磁探测盲深度测量的精确性，为后续施工提供可靠数据。

2.本实用新型结构简单，操作方便，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型瞬变电磁探测盲深度测量装置的工作原理示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型瞬变电磁探测盲深度测量装置，包括感应电压测定单元、发射电流电流检测单元、电流放大单元、自感电压计算单元、最小可分辨时间确定单元和盲深度计算单元；所述电流放大单元与所述发射电流电流检测单元电连接，所述发射电流电流检测单元与所述自感电压计算单元通信连接，所述自感电压计算单元与所述最小可分辨时间确定单元通信连接，所述发射电流电流检测单元、所述感应电压测定单元和所述最小可分辨时间确定单元与所述盲深度计算单元通信连接。其中，所述感应电压测定单元用于测定进行瞬变电磁探测区域的实测信号电压幅值；所述电流放大装置用于对经过发射线圈的发射电流进行放大，便于提高发射电流检测精度；所述发射电流电流检测装置用于检测放大后的发射电流的强度；所述自感电压计算单元用于计算发射线圈的自感信号电压幅值；所述最小可分辨时间确定单元用于确定瞬变电磁探测的盲深度的最小可分辨时间；所述盲深度计算单元用于根据最小可分辨时间及该时间段内实测信号电压幅值计算进行瞬变电磁探测区域的瞬变电磁探测的盲深度。

瞬变电磁探测盲深度的计算公式为：

其中，δ_LTD表示盲深度，t_d为最小可分辨时间，q为进行瞬变电磁探测的接收器探头的有效接收面积，V(t_d)为t_d时刻对应的实测信号电压幅值，a为线圈边长，I为发射电流强度，μ₀为真空磁导率。

根据瞬变电磁探测盲深度的计算公式可知，实测信号电压幅值测量精确度会对瞬变电磁探测盲深度测量的精确度产生较大影响，而受限于电压测量装置的精度限制，两个电压差别较小时，现有电压测量装置无法测量出二者之间差别，为此，本实施例中，本实用新型增设了电压放大单元，所述电压放大单元与所述感应电压测定单元电连接。

而为了满足本实用新型长时间工作的需求，本实用新型还增设了存储单元，所述存储单元与所述盲深度计算单元通信连接。而且为了便于本实用新型的操控，本实用新型还设有数据传输单元，且将所述盲深度计算单元通过所述数据传输单元与计算机通信连接，这样工作人员就可以通过计算机对本实用新型进行操控。

在设备正常工作的情况下，能够直接获取设备的测量信息，将有利于工作的开展以及问题的解决，因此，本实用新型还配备了LCD显示屏和微处理单元，其中所述微处理单元分别与所述感应电压测定单元、所述发射电流电流检测单元、所述自感电压计算单元、最小可分辨时间确定单元、所述盲深度计算单元和所述LCD显示屏通信连接，所述微处理单元将从所述感应电压测定单元、所述发射电流电流检测单元、所述自感电压计算单元、最小可分辨时间确定单元和所述盲深度计算单元中获得的信息进行处理后在所述LCD显示屏上显示。

本实用新型通过所述电流放大单元和所述电压放大单元对电磁探测中常变量发射电流强度和感应电压强度进行放大，不仅便于电压测量装置对感应电压强度的测量以及电流测量装置对发射电流强度的测量，而且便于本实用新型区分相差极小的发射电流强度或感应电压强度所对应的最小可分辨时间，从而有利于提高电磁探测盲深度测量的精确性。而且在发射线圈之后增设所述电流放大单元不会对发射线圈内的电流强度产生影响。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种瞬变电磁探测盲深度测量装置，其特征在于，包括感应电压测定单元、发射电流电流检测单元、电流放大单元、自感电压计算单元、最小可分辨时间确定单元和盲深度计算单元；所述电流放大单元与所述发射电流电流检测单元电连接，所述发射电流电流检测单元与所述自感电压计算单元通信连接，所述自感电压计算单元与所述最小可分辨时间确定单元通信连接，所述发射电流电流检测单元、所述感应电压测定单元和所述最小可分辨时间确定单元与所述盲深度计算单元通信连接。

2.根据权利要求1所述的瞬变电磁探测盲深度测量装置，其特征在于，还包括电压放大单元，所述电压放大单元与所述感应电压测定单元电连接。

3.根据权利要求1所述的瞬变电磁探测盲深度测量装置，其特征在于，还包括存储单元，所述存储单元与所述盲深度计算单元通信连接。

4.根据权利要求1所述的瞬变电磁探测盲深度测量装置，其特征在于，还包括数据传输单元，所述盲深度计算单元通过所述数据传输单元与计算机通信连接。

5.根据权利要求1～4任一所述的瞬变电磁探测盲深度测量装置，其特征在于，还包括LCD显示屏和微处理单元，所述微处理单元分别与所述感应电压测定单元、所述发射电流电流检测单元、所述自感电压计算单元、最小可分辨时间确定单元、所述盲深度计算单元和所述LCD显示屏通信连接。