JPH01265187A - 商用周波数信号を利用した地下探査法及び装置 - Google Patents
商用周波数信号を利用した地下探査法及び装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ける基盤深度・I(!!質境界及び地l!!構造の推定
、地熱探査における地質構造の推定、地下水・石油の探
査等に利用され、自然環境中のTLS11場を測定する
ことにより地下比抵抗を探査する地下比抵抗探査法に関
するものである。
床を取り巻く地M環境調査、石油鉱床や地熱地帯の探査
等に自然環境中の電磁場を測定する地下比抵抗探査技術
が用いられている。
変動による誘導?I!磁場の比(電磁波動インピーダン
ス)の測定によって地下の比抵抗を求める方法(MT法
)がある。また、潜水艦のナビゲーション用に発射され
ている数10KHzオーダーの電磁波を信号源とし、深
度の浅い所を対象としてMT法と同様の原理で探査を行
うVLF法、熱帯地方で頻発する雷により発生し、電N
層を通して伝播してくる数H’zオーダーの電磁波を信
号源としてMT法と同様の原理で探査を行うELFMT
法等が実用化されている。また、人工的に電C11場を
発生させて地下比抵抗を求めるC3AMT法も広く用い
られている。
する比抵抗法、人工的に地震波を発生させてその反射波
を検出する浅層反射法(MINI−3OS IE法)等
も用いられている。
めに測定時間が極めて艮(なるという欠点がある。また
3/LF法およびELMT法はいずれも簡便な探査法で
あるが、前者は使用する周波数が数10KHzと比較的
高く、探査できる深度が浅いという問題がある。また後
者は3〜60112の周波数帯を使用し、信号強度が弱
く不安定であるため、大き・なインダクションコイルや
ゲインが大きく安定度の良い増幅器が必要となり、装置
が大がかりになり、コストがかかるという問題がある。
置を設置して電磁場を発生させるため、広範囲に手早く
探査することができないという問題がある。しかも、こ
れらの従来の測定方法においては、検出した信号を高速
フーリエ変換して、周波数領域へ変換し、これをスタッ
クしてS/N比を向上させるようにしており、データ取
得毎に高速フーリエ変換を繰返し実施するために非常に
演算時間がかかり、スタック回数をそれほど多くとれな
いという問題がある。
E法の場合は多くの人手と大掛かりな装置を必要とし、
コストがかかるという問題がある。
めの地盤調査や地熱、石油、鉱床、地下水の探査などの
分野で高まっており、手軽に地下比抵抗の探査ができる
装置の開発が待たれていた。
電気探査でノイズとして扱われてきた送電線からの電磁
場を積極的に利用し、商用電磁場の周期性、安定性、大
きな信号強度という特徴を活かして高精度にかつ簡便に
電磁場を測定することができる商用周波数信号を利用し
た地下探査法及び装置を提供することを目的とする。
抵抗を求める探査法において、送電線を流れる商用周波
数信号を信号源とし、送電線から放射される一次電磁場
、−成型磁場により地中に誘起される電流により生ずる
二次電磁場の和の電場成分と磁場成分とを検出し、検出
した電場成分と磁場成分との比から地下比抵抗を求める
こと、及び自然環境中における電磁場を測定して地下比
抵抗を求める探査装置において、送電線に平行な電場成
分を検出する電場センサと、送電線に直交する磁場成分
を検出する磁場センサと、検出した電磁場の値を処理す
るデータ処理装置と、データ処理した結果を出力する出
力装置とを備え、送電線を流れる商用周波信号を信号源
として電磁場を検出することを特徴とする。
し、この−成型磁場によって地下に渦電流が流れ、この
渦電流がさらに新たな二次電磁場を発生させることを利
用し、この−成型磁場と二次電磁場の和を地上で電場と
磁場の青成分として測定し、地下比抵抗を得るようにし
たもので、商用周波数電磁場の周期性、安定性および信
号強度が大きいという特徴のために、高精度、かつ迅速
に地下比抵抗を測定することが可能となる。また商用周
波数の安定性を利用し、この周期でデータサンプリング
を行って加算するようにすれば、容品にS/N比を向上
させることができる。
は本発明の構成を示す図、第2図は送電綿に対するセン
サの配置を示す図、第3図は測定器の構成を示す図であ
る。
に配置し、誘導コイルからなる磁場センサ11を送T1
.線に直角に配置し、それぞれのセンサからの検出信号
を測定器本体101へ導くようにする。
21,122を所定の間隔、通常20〜30m程度の間
隔をおいて地中に埋め込み、さらにアース1掻13を埋
め込む、そして、誘導コイル11を送電線に直角になる
ように配置し、測定器本体+01へはバッテリーから電
源供給をする。
検出結果を自動的にプリントアウトできるようにする。
1、電場センサ12からの検出信号をそれぞれ増幅器2
1.22で増幅し、さらにフィルタ31.32で50H
zまたは60 Hzおよびその高2I!J波成分を抽出
し、データ処理装置4に加える。データ処理装置4は得
られた信号を高速フーリエ変換して各周波数に対する電
場、磁場の強さを検出し、電場と磁場の比率から地下比
抵抗を算出し、プリンタ等からなる出力装置5により出
力するようにする。なお、データ処理装置4においζは
得られた信号をその都度高速フーリエ変換する方法ある
いは商用周波信号に同期して信号でサンプリングし、時
間領域でスタックして信号強度を強調し、S/N比を向
上させ、それから−度の高速フーリエ変換で各周波数に
対する電場、磁場、地下比抵抗を求めるようにしてもよ
い。
すように電掻を3本送電線に平行に埋め、誘導コイルを
送Tr、t91に対し直角に置き、各ターミナルおよび
プリンタを測定本体と接続する。そして、電極間隔を測
り、その長さを測定器のダイヤルに設定し、周波数のチ
ャンネルを送電線の周波数50 Hzまたは5 Q H
zに合わせる。そして、スイッチONL、電極間の電位
差を検出して電界強度(V/m)を求め、また誘導コイ
ルに誘起される起電力から磁場強度を求める。このとき
電場ト磁場の信号レベルを測定に都合のよいレベルにg
Ig節して測定する。測定器内で基本周波数とその高調
波毎の電場E、電場と磁場の比E/)[および比抵抗を
計37し、プリンタに出力する。丘作はボタンを押すだ
けで測定と計算は自動的に行われる。
抵抗分布平面図であり、第5図は同一地域を20.4H
zのELFMT法により測定した比抵抗平面図である0
図中、黒丸で示した点は測定点であるが、第4図の中央
左側の空白部分は人家の密集した地域または送電線に近
ずぎて測定できなかった部分である。第5図と比較する
と、中央部を南北に延びる低比抵抗帯および東南部の高
い比抵抗帯をよく捉え、測定法として確立しているEL
FMT法とほぼ同様な結果が得られることが分かる。
周波数に対する比抵抗を示す図で、図中、口印が本発明
、X印がC3AMTA法である。なお、検出した電場と
磁場とから地下比抵抗を求めるのは(1)式のようにな
る。
I ” −(1)但しρは比抵抗(Ω・m)、fは
周波数(1/5ec)、Exは送電線に平行な電場成分
(V/m)、o yは送電線に垂直な方向の磁場成分(
A/m)である。
波数信号は浅い所までしか伝播しないので、第6図、第
7図は深度に対する比抵抗分布として捉えることもでき
る。
AMT法とほぼ同じ結果が得られることが分かる。
、安定性および信号強度が大きいという特徴を活かして
高精度かつ迅速に地下比抵抗を測定することが可能とな
る。また、地下数百m程度まで探査する方法として電気
探査では比抵抗法、MT法、C3AMT法、地震探査で
は浅層反射法(MINI−3O3IE法)等がアルが、
比抵抗法、MINI−3OSIE法は一地点当たりのデ
ータ量は多いが、スタッフや測定器が大ががりになり、
またMT法は測定時間がかかるので、1点あたりの単価
は高い、C5AMT法はコントロールソースを設定する
必要があり、広範囲を機敏に測定できない、これに対し
本発明の調査法の開発により数百m程度まで探査でき、
少人数で簡便に広範囲な地下比抵抗を精度よく測定する
ことが可能となった。また、測定器はコンパクトで軽量
であり、測定時間を短縮でき、トランスミ7ターの手配
等が不要で、−成型磁波が平面波として近似できる所で
あれば、広範囲にわたって測定でき、周波数毎の比抵抗
マツプの作成、高調波の表皮効果の違いから深度の違い
を判定でき、また、少人数で測定できるので経済的に探
査することが可能となる。
は本発明の構成を示す図、第2図は送電線に対するセン
サの配置を示す図、第3図は測定器の構成を示す図、第
4図は本発明により測定した5 0 Hzにおける比抵
抗平面図、第5図は同一地域を20.4H2のELFM
T法により測定した比抵抗平面図、第6図、第7図は本
発明とC3AMT法により測定した周波数に対する比抵
抗を示す図である。 4・・・データ処理装置、5・・・出力装置、11・・
・誘導コイル、ll・・・磁場センサ、12・・・電場
センサ、13・・・アース1掻、21.22・・・増幅
器、31゜32・・・フィルタ、101・・・測定器本
体、102・・・プリンタ、121,122・・・電位
電極。 出 願 人 動力炉・核燃料開発事業団(外1名)代理
人弁理士 蛭 川 昌 信(外4名)第4図 第6図 hrequency(Hzl 第5図
Claims (3)
- (1)自然環境中における電磁場を測定して地下比抵抗
を求める探査法において、送電線を流れる商用周波数信
号を信号源とし、送電線から放射される一次電磁場、一
次電磁場により地中に誘起される電流により生ずる二次
電磁場の和の電場成分と磁場成分とを検出し、検出した
電場成分と磁場成分との比から地下比抵抗を求めること
を特徴とする商用周波数信号を利用した地下探査方法。 - (2)自然環境中における電磁場を測定して地下比抵抗
を求める探査装置において、送電線に平行な電界成分を
検出する電場センサと、送電線に直交する磁場成分を検
出する磁場センサと、検出した電磁場の値を処理するデ
ータ処理装置と、データ処理した結果を出力する出力装
置とを備え、送電線を流れる商用周波信号を信号源とし
て電磁場を検出することを特徴とする商用周波数信号を
利用した地下探査装置。 - (3)データ処理装置はフーリエ変換手段を備え、各周
波数に対する地下比抵抗値を求める請求項2記載の商用
周波数信号を利用した地下探査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63094875A JPH0641983B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 商用周波数信号を利用した地下探査法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63094875A JPH0641983B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 商用周波数信号を利用した地下探査法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01265187A true JPH01265187A (ja) | 1989-10-23 |
JPH0641983B2 JPH0641983B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=14122224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63094875A Expired - Lifetime JPH0641983B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 商用周波数信号を利用した地下探査法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0641983B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019527780A (ja) * | 2017-06-05 | 2019-10-03 | 韓国電力公社Korea Electric Power Corporation | 鉄塔基礎諸元予測方法 |
CN110865240A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-06 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种探测大地电性结构的方法和装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3866111A (en) * | 1973-07-18 | 1975-02-11 | Exxon Production Research Co | Method of mineral exploration by detecting electromagnetic energy at power line frequency |
JPS5845587A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-16 | Kensetsu Kikaku Consultant:Kk | 地下構造探査解析方法とその装置 |
JPS62257083A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-09 | ボ−ド・オブ・リ−ジエンツ,ザ・ユニバ−シテイ−・オブ・テキサス・システム | 電磁気的物理調査法 |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP63094875A patent/JPH0641983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3866111A (en) * | 1973-07-18 | 1975-02-11 | Exxon Production Research Co | Method of mineral exploration by detecting electromagnetic energy at power line frequency |
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Cited By (2)
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JP2019527780A (ja) * | 2017-06-05 | 2019-10-03 | 韓国電力公社Korea Electric Power Corporation | 鉄塔基礎諸元予測方法 |
CN110865240A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-06 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种探测大地电性结构的方法和装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0641983B2 (ja) | 1994-06-01 |
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