[發(fā)明專(zhuān)利]一種電磁法勘查的發(fā)送接收一體化方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010114534.9
• 申請(qǐng)日: 2010-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101776770A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付志紅;張淮清;陳文斌;蘇向豐;王勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01V3/10
• 分類(lèi)號(hào): G01V3/10
• 代理公司: 重慶大學(xué)專(zhuān)利中心 50201
• 代理人: 孫榮川

1.一種電磁法勘查的發(fā)送接收一體化方法，其特征在于該方法按以下順序步驟進(jìn)行：

(1)、首先，發(fā)送接收一體化系統(tǒng)包括3個(gè)線圈，1個(gè)發(fā)送線圈，2個(gè)接收線圈；將內(nèi)接收線圈(1)置于發(fā)送線圈(3)內(nèi)部，外接收線圈(2)置于發(fā)送線圈(3)外部；

(2)、然后，按內(nèi)接收線圈(1)逆時(shí)針繞制方式，確定內(nèi)接收線圈(1)的起點(diǎn)與終點(diǎn)，按外接收線圈(2)逆時(shí)針繞制方式，確定外接收線圈(2)的起點(diǎn)與終點(diǎn)；將內(nèi)接收線圈(1)的終點(diǎn)與外接收線圈(2)的起點(diǎn)連接，或?qū)?nèi)接收線圈(1)的起點(diǎn)與外接收線圈(2)的終點(diǎn)連接；

以下按照內(nèi)接收線圈(1)的終點(diǎn)與外接收線圈(2)的起點(diǎn)連接的方式進(jìn)行敘述；

(3)、發(fā)送線圈(3)電流i(t)參考方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍O(shè)定內(nèi)接收線圈(1)的一次場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的參考方向?yàn)橛杉埾蛲猓饨邮站€圈(2)的一次場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由紙向里；

計(jì)算在發(fā)送線圈(3)通以電流i(t)時(shí)，內(nèi)接收線圈(1)的一次場(chǎng)磁通ψ_內(nèi)1：

其中：

N₃：發(fā)送線圈(3)的總匝數(shù)，以下公式中出現(xiàn)的該符號(hào)其詞意相同；

N₁：內(nèi)接收線圈(1)的總匝數(shù)，以下公式中出現(xiàn)的該符號(hào)其詞意相同；

k：發(fā)送線圈(3)的求和變量，以下公式中出現(xiàn)的該符號(hào)其詞意相同；

i：內(nèi)接收線圈(1)的求和變量，以下公式中出現(xiàn)的該符號(hào)其詞意相同；?

μ₀：真空磁導(dǎo)率，μ₀＝4π×10^-7H/m；

i(t)：發(fā)送線圈(3)通過(guò)的電流，以下公式中出現(xiàn)的該符號(hào)其詞意相同；

θ_ki：內(nèi)接收線圈(1)第i匝線圈平面與發(fā)送線圈(3)第k匝線圈法向方向的夾角；

l_3k：發(fā)送線圈(3)第k匝線圈的路徑，以下公式中出現(xiàn)的該符號(hào)其詞意相同；

發(fā)送線圈(3)第k匝線圈上的線元矢量，以下公式中出現(xiàn)的該符號(hào)其詞意相同；

內(nèi)接收線圈(1)第i匝線圈平面某點(diǎn)與發(fā)送線圈(3)第k匝線圈線元矢量?之間相對(duì)位置矢量；

R_內(nèi)ki：內(nèi)接收線圈(1)第i匝線圈平面某點(diǎn)與發(fā)送線圈(3)第k匝線圈線元矢量?之間相對(duì)位置矢量的模；

S_內(nèi)i：內(nèi)接收線圈(1)第i匝線圈的平面范圍；

內(nèi)接收線圈(1)第i匝線圈的平面面元矢量；

(4)、計(jì)算在發(fā)送線圈(3)通以電流i(t)時(shí)，外接收線圈(2)的一次場(chǎng)磁通ψ_外1：

其中：

N₂：外接收線圈(2)的總匝數(shù)，以下公式中出現(xiàn)的該符號(hào)其詞意相同；

j：外接收線圈(2)的求和變量，以下公式中出現(xiàn)的該符號(hào)其詞意相同；

φ_kj：外接收線圈(2)第j匝線圈平面與發(fā)送線圈(3)第k匝線圈法向方向的夾角；?

外接收線圈(2)第j匝線圈平面某點(diǎn)與發(fā)送線圈3第k匝線圈線元矢量?之間相對(duì)位置矢量；

R_外kj：外接收線圈(2)第j匝線圈平面某點(diǎn)與發(fā)送線圈3第k匝線圈線元矢量?之間相對(duì)位置矢量的模；

S_外j：外接收線圈(2)第j匝線圈的平面范圍；

外接收線圈(2)第j匝線圈的平面面元矢量；

(5)、通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)接收線圈(1)和外接收線圈(2)的大小、匝數(shù)與相對(duì)位置，使

ψ_內(nèi)1＝-ψ_外1

(6)、計(jì)算在二次場(chǎng)作用下，通過(guò)內(nèi)接收線圈(1)的磁通ψ_內(nèi)2與通過(guò)外接收線圈2的磁通ψ_外2：

B(t)：二次場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度；

S_1i：內(nèi)接收線圈(1)第i匝線圈的面積；

α_i：內(nèi)接收線圈(1)第i匝線圈法向方向與二次場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角；

S_2j：外接收線圈(2)第j匝線圈的面積；

β_j：外接收線圈(2)第j匝線圈法向方向與二次場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角；

應(yīng)用小回線裝置進(jìn)行探測(cè)，同一時(shí)刻，認(rèn)為通過(guò)接內(nèi)收線圈與外接收線圈的二次場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同；?

(7)、以外接收線圈(2)的終點(diǎn)為參考端，以下計(jì)算以此為標(biāo)準(zhǔn)；

根據(jù)以下公式計(jì)算內(nèi)接收線圈(1)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的感應(yīng)電壓u_AB(t)：

其中：

u_AB1(t)：內(nèi)接收線圈(1)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的一次場(chǎng)感應(yīng)電壓；

u_AB2(t)：內(nèi)接收線圈(1)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的二次場(chǎng)感應(yīng)電壓；

(8)、根據(jù)以下公式計(jì)算外接收線圈(2)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的感應(yīng)電壓u_DC(t)：

其中：

u_DC1(t)：外接收線圈(2)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的一次場(chǎng)感應(yīng)電壓；

u_DC2(t)：外接收線圈(2)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的二次場(chǎng)感應(yīng)電壓；

(9)、根據(jù)內(nèi)接收線圈(1)和外接收線圈(2)的連接方式，內(nèi)接收線圈(1)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的一次場(chǎng)感應(yīng)電壓與外接收線圈(2)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的一次場(chǎng)感應(yīng)電壓方向相反，內(nèi)接收線圈(1)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的二次場(chǎng)感應(yīng)電壓與外接收線圈(2)起點(diǎn)與終點(diǎn)間的二次場(chǎng)感應(yīng)電壓方向相同；

計(jì)算內(nèi)接收線圈(1)起點(diǎn)與外接收線圈(2)終點(diǎn)間的感應(yīng)電壓u(t)：

根據(jù)方法步驟(5)中ψ_外1＝-ψ_內(nèi)1得：