[實(shí)用新型]自動(dòng)定位甚低頻電磁儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120131497.2
• 申請(qǐng)日: 2011-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN202093185U
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永兵;馬潤波;周海濤;劉建明;于昌明;石昆法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院研究生院;中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號(hào): G01V3/12
• 分類號(hào): G01V3/12;G01S19/42;G01C17/32;H04B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電磁感應(yīng)信號(hào)的測(cè)量儀器，尤其涉及一種測(cè)量甚低頻電臺(tái)發(fā)射的電磁波引起的電磁感應(yīng)信號(hào)差異的自動(dòng)定位甚低頻電磁儀。

背景技術(shù)

位于地表的垂直電偶極子所產(chǎn)生的磁分量只有水平分量，如果在遠(yuǎn)區(qū)并考慮有限區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)，一次場(chǎng)通常接近于沿地表近乎成切線方向入射的橫向磁場(chǎng)平面波。地下局部電性有差異的地質(zhì)體或分界面，在水平一次場(chǎng)的作用下就會(huì)感應(yīng)出二次場(chǎng)，則必然出現(xiàn)垂直分量，一次場(chǎng)與二次場(chǎng)頻率相同，但相位和振幅不一致，它們的相互作用形成合成場(chǎng)，合成場(chǎng)在空間上橢圓極化(合成場(chǎng)的軌跡為橢圓)，其極化橢圓傾角D(橢圓短軸與垂直軸的夾角)的正切值與二次場(chǎng)垂直分量成正比，因此，測(cè)量極化橢圓傾角的變化，實(shí)際上就能反映出感應(yīng)二次場(chǎng)垂直分量的變化。

甚低頻電磁儀正是通過測(cè)量甚低頻電臺(tái)發(fā)射的電磁波(15-25KHz波段的無線電波)在地表、空中或地下探測(cè)場(chǎng)引起的電磁感應(yīng)信號(hào)差異，從而獲得測(cè)量區(qū)地質(zhì)體的電性特征，進(jìn)而判斷地質(zhì)體的電性異?；虻叵聵?gòu)造的異常信息。目前，甚低頻電磁儀已成為地下水探測(cè)、礦床勘探和地質(zhì)填圖中重要的測(cè)量工具，尤其是在探測(cè)淺層隱伏金屬礦化低阻帶、構(gòu)造破碎帶及含水?dāng)嗔蚜严稁У确矫嬗蟹浅４蟮淖饔谩?/p>

現(xiàn)有甚低頻電磁儀在測(cè)量過程中需要先由測(cè)量人員根據(jù)測(cè)量要求在測(cè)區(qū)內(nèi)定好測(cè)線和測(cè)點(diǎn)，并在測(cè)點(diǎn)做好標(biāo)記，然后操作人員再根據(jù)測(cè)量標(biāo)記開始測(cè)量，這種方式不僅浪費(fèi)時(shí)間和人力資源，另一方在近距離測(cè)量中容易出錯(cuò)。同時(shí)，將測(cè)量結(jié)果投影到地圖上也往往需要附加的GPS測(cè)量數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有甚低頻電磁儀需要人工定位的缺陷，提供一種新型的自動(dòng)定位甚低頻電磁儀，可以自動(dòng)定位、測(cè)向。

自動(dòng)定位甚低頻電磁儀包括電磁感應(yīng)信號(hào)接收單元、信號(hào)處理單元和輸出單元，還包括GPS定向單元和電子定向單元，GPS定向單元、電子定向單元和電磁感應(yīng)信號(hào)接收單元分別連接信號(hào)處理單元，將GPS信號(hào)、方向信號(hào)和電磁感應(yīng)信號(hào)傳輸給信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元連接輸出單元并傳輸數(shù)據(jù)給輸出單元輸出。

所述電磁感應(yīng)信號(hào)接收單元包括接收天線和甚低頻波段接收模塊，接收天線感應(yīng)電磁信號(hào)并將信號(hào)傳輸給甚低頻波段接收模塊，甚低頻波段接收模塊輸出電磁信號(hào)的振幅值。

所述電磁感應(yīng)信號(hào)接收單元還包括用于穩(wěn)定電磁信號(hào)頻率的鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)電路與甚低頻波段接收模塊連接。

所述電磁感應(yīng)信號(hào)接收單元還包括用于測(cè)量磁傾角的傾角測(cè)量模塊。傾角測(cè)量模塊傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)給信號(hào)處理單元。

所述甚低頻波段接收模塊包括一濾波器、一混頻器、DDS頻率發(fā)生模塊、AGC自動(dòng)增益控制電路、中頻放大電路、檢波電路和濾波電路，用于電磁感應(yīng)信號(hào)濾波的濾波器的輸入端與接收天線的輸出端連接，輸出端連接混頻器；DDS頻率發(fā)生模塊輸出端與混頻器連接；將濾波器輸入的電磁感應(yīng)信號(hào)與DDS頻率發(fā)生模塊產(chǎn)生的信號(hào)組成調(diào)諧信號(hào)的混頻器的輸出端連接用于中頻信號(hào)放大的中頻放大電路，中頻放大電路與檢波電路和濾波電路依次連接，濾波電路輸出電磁感應(yīng)信號(hào)的振幅值；AGC自動(dòng)增益控制電路的輸入端與檢波電路的輸出端連接，輸出端與中頻放大電路連接。接收天線接收到的電磁感應(yīng)信號(hào)經(jīng)濾波器過濾后輸入混頻器中，與DDS頻率發(fā)生模塊產(chǎn)生的電磁信號(hào)組成調(diào)諧信號(hào)，輸入到中頻放大電路進(jìn)行中頻信號(hào)放大，放大的中頻信號(hào)經(jīng)檢波電路和濾波電路后轉(zhuǎn)換為所選頻率電磁感應(yīng)信號(hào)的振幅值輸出，AGC自動(dòng)增益控制電路輸入端接濾波電路的輸出端，輸出端接中頻放大電路。接收天線端帶濾波器，起到消除天線雜波干擾并預(yù)選長波頻率。而混頻器將濾波后信號(hào)與DDS頻率發(fā)生模塊產(chǎn)生的信號(hào)組成諧振信號(hào)，以選擇不同頻率的電臺(tái)信號(hào)。然后調(diào)諧信號(hào)通過AGC自動(dòng)增益控制電路解決固定中頻信號(hào)放大倍數(shù)對(duì)小信號(hào)的放大不夠，對(duì)大信號(hào)的過飽和失真問題，達(dá)到保證中頻信號(hào)不隨電臺(tái)信號(hào)強(qiáng)弱而變化，促使信號(hào)趨于穩(wěn)定作用。最后信號(hào)通過檢波電路和濾波電路輸出電磁感應(yīng)信號(hào)的振幅值。

所述接收天線為接收15-25KHz波段的磁棒天線。

所述磁棒天線包括磁棒、天線線圈、引線和屏蔽罩，天線線圈繞在磁棒上，引線連接在天線線圈兩端，屏蔽罩套在天線線圈外。磁棒由軟磁鐵氧體材料制成。具有較高的導(dǎo)磁率和電阻率，較強(qiáng)的方向性能夠提高接收天線的抗干擾能力

所述輸出單元包括顯示組件和主機(jī)通訊接口，顯示組件與主機(jī)通訊接口分別與主控制模塊連接。顯示組件顯示數(shù)據(jù)，主機(jī)通訊接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通訊。