[實用新型]瞬變電磁的對偶發(fā)射裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320581030.7
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN203535237U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 潘樂荀;倪圣軍;李純陽;舒玉峰;陳雨升;胡雄武;魏幫俊;陳光明
• 申請（專利權）人: 安徽惠洲地下災害研究設計院
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保;袁由茂

技術領域

本實用新型涉及一種瞬變電磁對偶發(fā)射技術，特別是一種鉆孔內(nèi)瞬變電磁的對偶發(fā)射裝置。應用于地球物理測井、工程無損檢測等技術領域。

背景技術

目前地下工程探測與地下災害防治主要采用鉆探配合地球物理勘探等手段來進行。礦井巷道、交通隧道的日常地質(zhì)預報需要進行大量的水平鉆探工程，高瓦斯礦井的一個回采工作面需要數(shù)萬米的瓦斯抽放鉆孔進行抽放，礦山地質(zhì)構(gòu)造與災害探測每天也需要大量的鉆探工程。瞬變電磁法是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)射一次脈沖磁場，在一次脈沖磁場的間隙期間，利用線圈或接地電極觀測二次渦流場的方法。鉆孔內(nèi)瞬變電磁設備通過在一個超前探孔（水文孔、地質(zhì)孔、瓦斯抽排孔）測試，可對鉆孔內(nèi)地質(zhì)異常進行成像，特別適用于老空區(qū)、陷落柱、含水構(gòu)造的提前診斷。

現(xiàn)有的瞬變電磁法通常采用一發(fā)一收或一發(fā)多收模式，采用二次場測量方式，過渡過程中包含了發(fā)射線圈和接收線圈的互感信號，使得早時段二次場有效信號識別和提取存在困難，若提高早期二次場信噪比，必須改變傳統(tǒng)重疊回線等觀測方式。另一方面，傳統(tǒng)井下瞬變電磁法主要解決線圈前方的異常，對側(cè)向的激勵不足，導致側(cè)向異常識別極其困難，若解決瞬變電磁全方位探測問題，則只能改變現(xiàn)有的激發(fā)接收觀測系統(tǒng)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決上述背景技術存在的不足，提出一種可有效減少發(fā)射接收線圈中的電流變化所引起的互感，提高信噪比并增大瞬變電磁測量的深度的對偶發(fā)射裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種瞬變電磁的對偶發(fā)射裝置，包括接收線圈和分別布置在固定裝置的上下兩端且相互串聯(lián)的對偶發(fā)射線圈，所述接收線圈固定在固定裝置中部位置，且與上下兩個對偶發(fā)射線圈相互垂直。

所述對偶發(fā)射線圈纏繞在固定裝置兩端且兩端的纏繞方向相反。

所述對偶發(fā)射線圈可沿固定裝置上下軸向移動。

所述對偶發(fā)射線圈與接收線圈兩者的互感系數(shù)為0。

所述接收線圈采用PCB接收線圈，所述PCB接收線圈安裝于所述固定裝置的表面，并通過線路串聯(lián)，接收二次場信號，并將信號傳送至單通道或多通道A/D采集裝置，所述PCB接收線圈的寬度為2-10cm。

所述PCB接收線圈為四邊形回形接收線圈或其他任意不閉合形狀接收線圈。

所述固定裝置為單面體或多面柱體，所述PCB接收線圈固定在單面體或多面柱體的一個面或多個面上，各線圈間通過線路串聯(lián)。

所述PCB接收線圈為單層板或若干層板疊加放置并固定在所述固定裝置的各個面上。

本實用新型對偶發(fā)射線圈分別布置在固定裝置的上下兩端，圈纏繞方向相反；對偶發(fā)射線圈位置可根據(jù)實際需求進行調(diào)整，兩端對偶發(fā)射線圈通過線路進行串聯(lián)，對線圈供電并激發(fā)一次場信號。對于接收線圈采用與對偶發(fā)射線圈所在平面相互垂直，采用一個接收線圈或多個接收線圈，接收線圈可據(jù)探測目的，進行組合各種裝置。

本實用新型的有益效果是：該裝置的對偶發(fā)射線圈可調(diào)，且對偶發(fā)射，可增加瞬變電磁發(fā)射裝置的側(cè)方能量，加大側(cè)向探測深度；該裝置的對偶發(fā)射線圈與接收線圈相互垂直放置，根據(jù)互感系數(shù)與線圈間相對位置的關系，得出該發(fā)明裝置互感系數(shù)為0，可有效減少發(fā)射接收線圈中的電流變化所引起的互感，提高信噪比；該裝置操作簡單，任何施工人員都可進行操作。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的對偶發(fā)射裝置磁場方向示意圖。

圖3是本實用新型發(fā)射接收線圈相對位置示意圖。

圖中，1.發(fā)射線圈，2.接收線圈，3.固定裝置，4.對偶發(fā)射線圈纏繞方向，?5.一次場側(cè)向方向，6.目標地質(zhì)體，?7.發(fā)射線圈放置方向，8.接收線圈放置方向。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。

實施例1：如圖1所示，本實用新型包括上下放置的對偶發(fā)射線圈1，固定所述對偶發(fā)射線圈的固定裝置3。對偶發(fā)射線圈1分別布置在固定裝置3的上下兩端，對偶發(fā)射線圈1圍繞固定裝置3進行纏繞且纏繞方向4相反，對偶發(fā)射線圈位置可根據(jù)探測深度進行調(diào)整，沿固定裝置上下軸向移動來調(diào)節(jié)。

如圖2所示，對偶發(fā)射線圈1在激勵電源供電及斷開過程中產(chǎn)生的一次磁場在側(cè)向上5的分量相互疊加，在遇到目標地質(zhì)體6后，地質(zhì)體內(nèi)部激發(fā)產(chǎn)生的感應電流產(chǎn)生二次場，由于本實用新型采用對偶發(fā)射線圈裝置，比單一線圈在側(cè)向上產(chǎn)生的一次場強，所以該裝置的幾個接收線圈就能接收到較強的二次場信號，從而達到加大側(cè)向探測深度的目的。