[發(fā)明專利]一種地電場激發(fā)的核磁共振探水系統(tǒng)及野外工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710000495.1
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106772642B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林婷婷;張洋;楊瑩;王洪宇;周坤;萬玲
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01V3/14
• 分類號: G01V3/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司22201
• 代理人: 王立文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地球物理勘探設(shè)備及方法，尤其是地電場發(fā)射的核磁共振探水儀對地下水資源的2D/3D探測，并通過一發(fā)多收模式實(shí)現(xiàn)大面積高效率探測的地電場激發(fā)的核磁共振探水系統(tǒng)及其外工作方法。

背景技術(shù)

核磁共振地下水探測技術(shù)是當(dāng)今唯一能夠直接探測地下水的地球物理方法，該方法在地下水資源勘探、礦井/隧道災(zāi)害水源超前預(yù)測、海水入侵等方面已有廣泛的應(yīng)用。然而，現(xiàn)有的核磁共振探水儀都是基于磁性源激發(fā)的工作方式，單次難以實(shí)現(xiàn)大面積測量，探測效率低。

CN102096112公開的“基于陣列線圈的核磁共振地下水探測儀及野外探測方法”采用多個(gè)線圈作為接收天線，可實(shí)現(xiàn)對地下水的2D/3D探測。

CN103033849公開的“多通道核磁共振地下水探測儀及其野外工作方法”不僅可實(shí)現(xiàn)2D/3D探測，還利用參考線圈進(jìn)一步提高儀器的抗噪聲能力。

CN1936621公開的“核磁共振與瞬變電磁聯(lián)用儀及其方法”，聯(lián)合了瞬變電磁和核磁共振兩種地球物理方法，與單獨(dú)使用核磁共振方法相比，該方法有效提高了探測深度和探測的準(zhǔn)確性。然而，以上三種方法都是基于磁性源激發(fā)的方法，每個(gè)測點(diǎn)的最大探測面積由發(fā)射線圈邊長決定(最大邊長為150m)，每個(gè)測點(diǎn)測量時(shí)間最少為46min，探測效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種地電場激發(fā)的核磁共振探水系統(tǒng)；

本發(fā)明的另一目的是提供一種地電場激發(fā)的核磁共振探水系統(tǒng)的其野外工作方法；

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種地電場激發(fā)的核磁共振探水系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、接收線圈、計(jì)算機(jī)和同步模塊；計(jì)算機(jī)1經(jīng)發(fā)射機(jī)2與同步模塊3連接，發(fā)射機(jī)2通過發(fā)射線22連接電極A和電極B，在連接電極A B的發(fā)射線22兩側(cè)分別對稱布設(shè)接收線圈，每個(gè)接收機(jī)掛載兩個(gè)接收線圈，計(jì)算機(jī)1經(jīng)第一接收機(jī)4、第二接收機(jī)5、第三接收機(jī)6、第六接收機(jī)9和第五接收機(jī)8與第四接收機(jī)7連接，同步模塊3分別與第一接收機(jī)4、第四接收機(jī)7、第二接收機(jī)5、第五接收機(jī)8、第三接收機(jī)6和第六接收機(jī)9連接。

接收線圈的間距為80m，每個(gè)接收線圈邊長或直徑為100m。

發(fā)射機(jī)2是由主控電路23經(jīng)電瓶24、DC-DC充電模塊25、大功率電容組26和發(fā)射橋路28與發(fā)射線接口29連接，主控電路23經(jīng)IGBT驅(qū)動(dòng)模塊27與發(fā)射橋路28連接，主控電路23分別與通訊接口31、同步信號接口30和DC-DC充電模塊25連接構(gòu)成。

接收機(jī)是由接收線圈接口32經(jīng)繼電器開關(guān)電路33、雙向二極管34、放大和帶通濾波電路a35與A/D采樣模塊37連接，同步信號接口42經(jīng)控制模塊36、A/D采樣模塊37分別連接USB通訊接口43和RS485接口44，接收線圈接口38經(jīng)繼電器開關(guān)電路39、雙向二極管40和放大和帶通濾波電路b41與A/D采樣模塊37連接，繼電器開關(guān)電路33經(jīng)控制模塊36與繼電器開關(guān)電路39連接構(gòu)成。

一種采用權(quán)利要求1所述的地電場激發(fā)的核磁共振探水系統(tǒng)的野外工作方法，包括以下步驟：

a、在測試區(qū)根據(jù)勘探要求選擇勘探線，在勘探線的兩端分別釘入電極A和電極B，AB兩點(diǎn)間距離L＝1000m，將發(fā)射線22兩端分別連接到電極A B上；

b、鋪設(shè)接收線圈，每個(gè)接收線圈邊長或直徑為100m，從電極A開始按接收線圈80m間距在發(fā)射線22的兩側(cè)對稱鋪設(shè)第一接收線圈10、第二接收線圈11……乃至第十二接收線圈21；

c、將發(fā)射線22連接到發(fā)射線接口29，計(jì)算機(jī)1與發(fā)射機(jī)2的通訊接口31連接，計(jì)算機(jī)1與第一接收機(jī)4的USB通訊接口43連接，第一接收機(jī)4、第二接收機(jī)5、第三接收機(jī)6、第四接收機(jī)7、第五接收機(jī)8和第六接收機(jī)9均通過RS485接口44連接；

d、將第一接收線圈10和第二接收線圈11分別與第一接收機(jī)4連接，第三接收線圈12和第四接收線圈13分別與第二接收機(jī)5連接，第五接收線圈14和第六接收線圈15分別與第三接收機(jī)6連接，第七接收線圈16和第八接收線圈17分別與第四接收機(jī)7連接，第九接收線圈18和第十接收線圈19分別與第五接收機(jī)8連接，第十一接收線圈20和第十二接收線圈21分別與第六接收機(jī)9連接；第一接收機(jī)4、第二接收機(jī)5、第三接收機(jī)6、第四接收機(jī)7、第五接收機(jī)8和第六接收機(jī)9分別與接收線圈接口32和接收線圈接口38連接；

e、將同步模塊3分別與發(fā)射機(jī)2、第一接收機(jī)4、第二接收機(jī)5、第三接收機(jī)6、第四接收機(jī)7、第五接收機(jī)8和第六接收機(jī)9連接；