RU2011108207A

RU2011108207A - Компенсационная катушка и система для измерений в-поля и устройство для временных электромагнитных измерений

Info

Publication number: RU2011108207A
Application number: RU2011108207/28A
Authority: RU
Inventors: Петр Валентинович КУЗМИН (CA); Петр Валентинович КУЗМИН; Эдвард Беверли Моррисон (Ca); Эдвард Беверли МОРРИСОН
Original assignee: Геотек Эйрборне Лимитед (Bb); Геотек Эйрборне Лимитед
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2012-10-10
Also published as: WO2010022515A1; CA2735185C; CA2735185A1; US20100052685A1; AU2009287322B2; US20110148421A1; EP2324366A4; BRPI0913152A2; EP2324366A1; ZA201101660B; US8786286B2; EP2324366B1; CN102159962B; RU2557370C2; US8400157B2; CN102159962A; AU2009287322A1

Abstract

1. Система электромагнитной геофизической съемки во временной области (IDEM) для получения измерения В-поля measurement, включающая: ! катушку передатчика; ! компенсационную катушку, расположенную в по существу концентрической и копланарной ориентации относительно катушки передатчика; ! катушку приемника, расположенную в по существу концентрической и копланарной ориентации относительно компенсационной катушки; ! источник электрического тока, соединенный с катушкой передатчика и компенсационной катушкой для подачи на них периодического тока; и ! систему сбора данных, предназначенную для приема сигнала dB/dt временной производной магнитного поля от катушки приемника и интегрирования этого сигнала dB/dt временной производной магнитного поля для получения результата измерения магнитного В-поля, ! причем катушка передатчика, компенсационная катушка и катушка приемника расположены относительно друг друга так, что в месте катушки приемника магнитное поле, созданное компенсационной катушкой, оказывает аннулирующее влияние на первичное магнитное поле, созданное катушкой передатчика. ! 2. Система TDEM для геофизической съемки по п.1, отличающаяся тем, что катушка передатчика поддерживается рамой катушки передатчика, компенсационная катушка поддерживается рамой компенсационной катушки, имеющей диаметр меньше диаметра рамы катушки передатчика, и катушка приемника поддерживается рамой катушки приемника, имеющей диаметр меньше диаметра рамы компенсационной катушки, причем система включает некоторое количество радиальных тросов, которые проходят радиально наружу от центральной точки к соответствующим местам рамы ка�

Claims

1. Система электромагнитной геофизической съемки во временной области (IDEM) для получения измерения В-поля measurement, включающая:

катушку передатчика;

компенсационную катушку, расположенную в по существу концентрической и копланарной ориентации относительно катушки передатчика;

катушку приемника, расположенную в по существу концентрической и копланарной ориентации относительно компенсационной катушки;

источник электрического тока, соединенный с катушкой передатчика и компенсационной катушкой для подачи на них периодического тока; и

систему сбора данных, предназначенную для приема сигнала dB/dt временной производной магнитного поля от катушки приемника и интегрирования этого сигнала dB/dt временной производной магнитного поля для получения результата измерения магнитного В-поля,

причем катушка передатчика, компенсационная катушка и катушка приемника расположены относительно друг друга так, что в месте катушки приемника магнитное поле, созданное компенсационной катушкой, оказывает аннулирующее влияние на первичное магнитное поле, созданное катушкой передатчика.

2. Система TDEM для геофизической съемки по п.1, отличающаяся тем, что катушка передатчика поддерживается рамой катушки передатчика, компенсационная катушка поддерживается рамой компенсационной катушки, имеющей диаметр меньше диаметра рамы катушки передатчика, и катушка приемника поддерживается рамой катушки приемника, имеющей диаметр меньше диаметра рамы компенсационной катушки, причем система включает некоторое количество радиальных тросов, которые проходят радиально наружу от центральной точки к соответствующим местам рамы катушки передатчика, рамы компенсационной катушки и рамы катушки приемника, каждая из которых соединена с радиальными тросами.

3. Система TDEM для геофизической съемки по п.2, включающая систему подвески, соединенную с некоторым количеством мест на периметре рамы катушки передатчика, и трос крепления подвески, прикрепленный к системе подвески для подвески рам катушек к летательному аппарату.

4. Система TDEM для геофизической съемки по п.3, отличающаяся тем, что система подвески предназначена для поддержания катушек по существу в горизонтальной ориентации во время полета.

5. Система TDEM для геофизической съемки по любому одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что каждая из катушки передатчика и компенсационной катушки имеет витки провода, по которым электрический ток от источника тока проходит по катушке передатчика в компенсационную катушку, электрически соединенную с ней, причем это электрическое соединение выполнено последовательным и имеет токи, циркулирующие в противоположных направлениях.

6. Система TDEM для геофизической съемки по п.5, отличающаяся тем, что центр катушки передатчика и компенсационной катушки представляет магнитное поле, которое пропорционально направлению электрического тока и количеству витков провода и обратно пропорционально габаритным размерам катушек, посредством чего формируется в сущности концентрическая система, имеющая первичное магнитное поле, которое, если оно измерено в катушке приемника, является в сущности нулевым.

7. Система TDEM для геофизической съемки по любому одному из пп.1-4, 6, отличающаяся тем, что источник тока подает периодический сигнал на катушку передатчика и компенсационную катушку, который имеет в каждом периоде положительный период включения и период отключения, за которыми следуют отрицательный период включения и период отключения, причем компенсационная катушка оказывает влияние на уменьшение сигнала периода включения в катушке приемника, так что отношение сигнал-шум улучшается путем усиления сигнала катушки приемника.

8. Система TDEM для геофизической съемки по любому одному из пп.1-4, 6, отличающаяся тем, что система сбора данных включает:

малошумящий предварительный усилитель, соединенный с катушкой приемника, для усиления сигнала dB/dt временной производной магнитного поля от катушки приемника;

НЧ-фильтр защиты от наложения спектров для фильтрации усиленного сигнала dB/dt; АЦП для оцифровки отфильтрованного сигнала dB/dt; и

блок обработки сигнала, интегрирующий оцифрованный сигнал dB/dt для создания результата измерения В-поля.

9. Система сбора данных электромагнитных измерений по п.8, отличающаяся тем, что блок обработки сигнала используется для:

усреднения положительных и отрицательных полуциклов оцифрованного сигнала dB/dt по одному или нескольким периодам для получения постоянной интегрирования; и

интегрирования оцифрованного сигнала dB/dt по всему периоду для получения результата измерения В-поля.

10. Способ обработки сигнала для получения результата измерения В-поля, включающий:

получение сигнала катушки приемника от катушки приемника, расположенной в компенсационной катушке, которая расположена в катушке передатчика, причем каждая катушка расположена в по существу концентрической ориентации относительно других, и причем катушка передатчика и компенсационная катушка генерируют периодические импульсы, каждый из которых имеет положительное время включения, за которым следует время отключения, за которым следует отрицательное время включения, за которым следует время отключения;

оцифровку сигнала катушки приемника;

усреднение положительных и отрицательных полуциклов оцифрованного сигнала катушки приемника за один или несколько периодов для получения постоянной интегрирования; и

интегрирование оцифрованного сигнала катушки приемника по меньшей мере за один полный период для получения результата измерения В-поля.

11. Способ обработки сигнала по п.10, включающий направление цифрового сигнала во временные селекторы с по существу равными интервалами времени в логарифмической шкале.

12. Способ по п.10 или 11, кроме того включающий подвешивание катушки приемника, компенсационной катушки и катушки передатчика с летательного аппарата и полет летательного аппарата над областью съемки для получения сигнала катушки приемника.