[發明專利]一種瞬變電磁儀發射機

有效

• 申請號: 201711174106.3
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107783196B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王廣君;李軒;劉剛;徐彩鳳;鄧學寧;姜建金;程宇濤;馬成勇
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發明提供了一種瞬變電磁儀發射機，包括電源電路、雙極性脈沖發生電路以及邏輯控制電路，電源電路輸出連續且大小可調的電壓，且開關頻率、儲能電感、輸出電容和輸出濾波器截止頻率滿足一定條件，60V充電電池輸出端連接電源電路的輸入端，電源電路的輸出端連接雙極性脈沖發生電路的輸入端，12V充電電池用于給邏輯控制電路供電，邏輯控制電路用于驅動雙極性脈沖發生電路；雙極性脈沖發生電路產生幅度可調，頻率可調的雙極性脈沖電流輸入至發射線圈，以產生一次場信號；邏輯控制電路用于實現人機交互，與接收機通信和對電信號的采集顯示功能。本發明能夠解決目前的電磁勘探儀器的硬件設備性能及關斷時間影響的技術缺陷，本發明可廣泛應用于電法勘探領域中。

技術領域

本發明涉及電法勘探領域，尤其涉及瞬變電磁法方面，更具體地說，涉及一種瞬變電磁儀發射機。

背景技術

電法勘探是根據地殼中各類巖石或礦體的電磁學性質(如導電性、導磁性、介電性)和電化學特性的差異，通過對人工或天然電場、電磁場或電化學場的空間分布規律和時間特性的觀測和研究，尋找不同類型有用礦床和查明地質構造及解決地質問題的地球物理勘探方法。因為地殼是由不同的巖石、礦體和各種地質構造所組成，它們具有不同的導電性、導磁性、介電性和電化學性質。所以根據這些性質及其空間分布規律和時間特性，人們可以推斷礦體或地質構造的賦存狀態(形狀、大小、位置、產狀和埋藏深度)和物性參數等，從而達到勘探的目的。

瞬變電磁法是利用不接地或接地線源向地下發送一次場，一次場的作用是使地下物質產生極化效應，受到激發的地下物質，會自發產生一個二次場，二次場信號向地上傳播的過程中，通過接收線框接收并采集這一信號，根據二次場信號的衰減曲線特征，就可以判斷地下不同深度地質體的電性特征及規模大小等。

在早期信號中，二次場受到一次場的影響大，國內外很多儀器都有延遲時間(關斷時間)這一參數，目的是丟棄該時間段內的數據，這導致探測存在一定的超淺層盲區，盲區從地表開始向地下0～50米，這段時間內(0～10us)所采集的數據無效。關斷時間內二次場持續受到一次場的影響，是不可避免的，關斷時間是影響探測深度與分辨率的關鍵因素，一方面，需要提高硬件設備的性能，對電子元器件做精細的考慮，通過對數據處理的方法也能盡可能減小關斷時間所帶來的影響。傳感器的好壞也會影響，接收線圈傳感器基于電磁感應原理接收周圍空間的磁場信號，并轉化為感應電動勢信號。

本發明中的一方面，由于接收線圈自身的電阻、寄生電容與電感，而存在線圈自身的諧振頻率，線圈輸出信號在臨近諧振頻率時發生畸變，并聯匹配電阻可以抑制線圈諧振頻率，擴展線圈頻率線性響應范圍。瞬變電磁勘探存在的淺部盲區主要是因為有這個過渡過程，通常的做法并沒有考慮這一差異，直接對實際測得的數據進行反演，這樣才導致了勘測精度的下降。另一方面，由于瞬變電磁信法的探測深度主要由信號衰減進入噪聲區的時間決定，傳感器的噪聲越低，瞬變電磁信號后進入噪聲區的時刻越晚，越能增大探測深度，儀表運放的同相輸入端和反向輸入端分別接至內部的兩個運放的輸入端，再經第三級運放后輸出，這種結構采用了經典的差分電路，信噪比極高。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述目前的電磁勘探儀器的勘測精度不高、信噪比較低的技術缺陷，提供了一種瞬變電磁儀發射機來解決上述缺陷。

根據本發明的其中一方面，本發明為解決其技術問題，提供了一種，包含：

一種瞬變電磁儀發射機，其特征在于，包括用于輸出連續且大小可調的電壓的電源電路、雙極性脈沖發生電路及邏輯控制電路，所述雙極性脈沖發生電路用于接收電源電路的輸出以及邏輯控制電平，并根據所述邏輯控制電平對電源電路傳輸來的電源進行處理以產生幅度可調、頻率可調的雙極性脈沖電流輸入至發射線圈以產生一次場信號，所述邏輯控制電路用于產生所述邏輯控制電平；

電源電路的輸入端連接第一供電電源，電源電路的輸出端連接雙極性脈沖發生電路的輸入端，第二供電電源用于給邏輯控制電路供電，邏輯控制電路用于驅動雙極性脈沖發生電路；