[發明專利]一種電磁法勘查的發送接收一體化方法及裝置

有效

• 申請號: 201010114534.9
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN101776770A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 付志紅;張淮清;陳文斌;蘇向豐;王勇
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 孫榮川

技術領域

本發明涉及一種電磁發送和感應式磁場探測一體化的方法及裝置，用于電磁法中檢測目標體感應產生的二次場信號，適用于地球物理勘探、工程地質勘探、地下軍事目標探測和無損檢測等領域。?

背景技術

電磁法勘探目前已經廣泛應用于礦產勘探、工程地質勘探、地下水資源、地下管線和環境地質勘探等領域，其中常用的有頻率域電磁法與時間域電磁法，采用電磁發送機產生激勵一次場，通過接收機采集地質體感應的二次場，通過分析二次場探測地質體結構。?

現有技術存在的不足在于：?

(1)、發送線圈和接收線圈之間存在互感，接收線圈感應到的信號不僅有二次場信號，還混疊有一次場，存在一次場與二次場混疊問題；?

(2)、由于一次場信號幅值大，二次場幅值小，要在強一次場背景下分辨二次場是非常困難的，存在接收信號動態范圍大，接收弱二次場信號困難的問題；?

(3)、常規小線框同點裝置發送和接收線圈匝數多，互感影響強烈，常規小線框同點裝置難以得到實際應用；?

(4)、通常，發送和接收是相對獨立的兩個系統，相對位置不定，互感變化大，對信號的畸變不確定，影響了數據校正，且使用不便。?

如專利授權號為ZL200720151836.7的“一種瞬變電磁儀”，能夠在供電期間和關斷后很短時間內消除一次場的影響，但在開關切換后，互感依然存在，?依然存在信號混疊問題，另外，采用4個開關，結構復雜，開關的切換對接收信號會產生不良影響。?

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于電磁法勘查的發送接收一體化的方法及裝置，抵消發送線圈和接收線圈之間的互感影響，達到消除一次場影響的目的。?

為了實現上述發明目的，本發明技術方案包括?

1、該技術方案的方法按以下順序步驟進行：?

(1)、首先，發送接收一體化系統包括3個線圈，1個發送線圈，2個接收線圈；將內接收線圈1置于發送線圈3內部，外接收線圈2置于發送線圈3外部；?

(2)、然后，按內接收線圈1逆時針繞制方式，確定內接收線圈1的起點與終點，按外接收線圈2逆時針繞制方式，確定外接收線圈2的起點與終點；將內接收線圈1的終點與外接收線圈2的起點連接，或將內接收線圈1的起點與外接收線圈2的終點連接；?

以下按照內接收線圈1的終點與外接收線圈2的起點連接的方式進行敘述；?

(3)、發送線圈3電流i(t)參考方向為逆時針方向，設定內接收線圈1的一次場磁感應強度的參考方向為由紙向外，外接收線圈2的一次場磁感應強度方向由紙向里；?

計算在發送線圈3通以電流i(t)時，內接收線圈1的一次場磁通ψ_內1：?

其中：?

N₃：發送線圈3的總匝數，以下公式中出現的該符號其詞意相同；?

N₁：內接收線圈1的總匝數，以下公式中出現的該符號其詞意相同；?

k：發送線圈3的求和變量，以下公式中出現的該符號其詞意相同；?

i：內接收線圈1的求和變量，以下公式中出現的該符號其詞意相同；?

μ₀：真空磁導率，μ₀＝4π×10^-7H/m；?

i(t)：發送線圈3通過的電流，以下公式中出現的該符號其詞意相同；?

θ_ki：內接收線圈1第i匝線圈平面與發送線圈3第k匝線圈法向方向的夾角；?

l_3k：發送線圈3第k匝線圈的路徑，以下公式中出現的該符號其詞意相同；?

發送線圈3第k匝線圈上的線元矢量，以下公式中出現的該符號其詞意相同；?

內接收線圈1第i匝線圈平面某點與發送線圈3第k匝線圈線元矢量?之間相對位置矢量；?

R_內ki：內接收線圈1第i匝線圈平面某點與發送線圈3第k匝線圈線元矢量?之間相對位置矢量的模；?

S_內i：內接收線圈1第i匝線圈的平面范圍；?

內接收線圈1第i匝線圈的平面面元矢量；?

(4)、計算在發送線圈3通以電流i(t)時，外接收線圈2的一次場磁通ψ_外1：?

其中：?

N₂：外接收線圈2的總匝數，以下公式中出現的該符號其詞意相同；?