[發明專利]全程全空間瞬變電磁裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201310427387.4
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103499844A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 倪圣軍;潘樂荀;胡雄武;黃蘭英;戚俊;楊勝倫;吳昭;舒玉峰
• 申請（專利權）人: 安徽惠洲地下災害研究設計院
• 主分類號: G01V3/28
• 分類號: G01V3/28
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保;袁由茂

1.全程全空間間瞬變電磁裝置，其特征在于：包括與發射線圈連接的發射單元和與接收線圈連接的多通道接收單元，所述發射單元和多通道接收單元兩者分別與信號處理單元相連接，所述信號處理單元經通訊單元與主機連接；所述發射單元包括多頻發射器、第一A/D轉換芯片和用于給發射線圈供電的激勵電源；所述多通道接收單元包括與至少兩個接收線圈相連接的前置放大器及第二A/D轉換芯片；所述第一A/D轉換芯片采集多頻發射器電流信息并送入信號處理單元處理，所述第二A/D轉換芯片將經前置放大器放大或縮小信號采集后送入信號處理單元處理；所述信號處理單元由現場可編程邏輯單元和隨機存儲器構成，所述通訊單元用于將所述隨機存儲器存儲的數據存入主機。

2.根據權利要求1所述的全程全空間瞬變電磁裝置，其特征在于：所述發射線圈置于所述接收線圈外側周邊或端部上方，其間設有0.1-0.6m間隙。

3.根據權利要求2所述的全程全空間瞬變電磁裝置，其特征在于：所述接收線圈是由主接收線圈和副接收線圈構成的雙接收線圈；其中主、副接收線圈大小相同，且平行對稱設置，間距為6-12cm；所述發射線圈放置于所述雙接收線圈的上下兩端上方且與雙接收線圈相互垂直。

4.根據權利要求2所述的全程全空間瞬變電磁裝置，其特征在于：所述接收線圈由主接收線圈和副接收線圈構成；其中主、副接收線圈大小相同，且平行對稱設置，間距為6-12cm；所述主接收線圈套置于發射線圈內且與之共面及共中心點。

5.根據權利要求2所述的全程全空間瞬變電磁裝置，其特征在于：所述接收線圈由主接收線圈、副接收線圈和子接收線圈構成；其中主、副接收線圈大小相同，且平行對稱設置，間距為6-12cm；子接收線圈為單匝小線圈，套置于主接收線圈內；所述發射線圈套置于主接收線圈外，發射線圈、主接收線圈和子接收線圈三者處于同一平面且中心點相同；其中，發射線圈與主接收線圈間隔0.1?m-0.6m，主接收線圈與子接收線圈間隔0.05?m-0.3m。

6.根據權利要求2所述的全程全空間瞬變電磁裝置，其特征在于：所述接收線圈由主接收線圈、副接收線圈和子接收線圈構成，所述子接收線圈為單匝小線圈，套置于主接收線圈內；所述發射線圈套置于主接收線圈外，發射線圈、主接收線圈和子接收線圈三者處于同一平面且中心點相同；所述副接收線圈與主接收線圈和子接收線圈的擺放方式為正交或斜交。

7.根據權利要求2所述的全程全空間瞬變電磁裝置，其特征在于：所述接收線圈由主接收線圈和副接收線圈套置構成的雙接收線圈，所述發射線圈放置于套置雙接收線圈的外圍，所述發射線圈和套置的雙接收線圈位于同一平面且兩者中心點相同。

8.根據權利要求1所述的全程全空間瞬變電磁裝置，其特征在于：所述前置放大器和第二A/D轉換芯片的數量根據接收線圈的個數對應配置，并相應設置若干個同步接收測量數據的通道通訊接口。

9.根據權利要求1所述的全程全空間瞬變電磁裝置，其特征在于：所述主機采用ARM四核處理器，實時分析數據；所述通訊單元為RS485接口或USB接口。

10.基于權利要求1-9任一項所述裝置的瞬變電磁測量方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）攜帶裝置進入礦井下巷道探測區；

（2）完成裝置的主機、采集單元、發射單元和多通道接收單元各組件的連接，并將發射、接收線圈按工作需要對準指定異常體測量方向，按下主機和采集單元電源按鈕，進入工作狀態；

（3）設置采集單元相關參數；

（4）參數設置完后，按下主機上的數據采集按鈕，激發建立一次場源，當一次場遇到目標地質體后，會產生二次場感應信號，前置放大器將感應信號放大，經第二A/D轉換芯片將其采集后，送入現場可編程邏輯單元并存入隨機存儲器，并用現場可編程邏輯單元讀出隨機存儲器數據后經過通訊單元存入主機，通過主機進行數據顯示及管理；

（5）若接收線圈采用兩個或兩個以上線圈組合裝置形式，則通道的個數與接收線圈的個數相同，當接收線圈接收到感應信號后，各接收線圈相對應的前置放大器及第二A/D采集器分別對各感應信號進行放大及采集，并送入現場可編程邏輯單元進行數據存儲，最后通過通訊單元存入主機，通過主機進行數據顯示及管理；

（6）根據所需角度移動接收線圈，將其放置于其它待測的目標異常體位置，按步驟（3）-（5）進行探測。

11.根據權利要求9所述的全程全空間瞬變電磁裝置，其特征在于：步驟（3）中，所述相關參數為采樣方式、采樣時間、疊加次數、采樣頻率測和測道數。