[發(fā)明專利]一種基于可控源補償?shù)乃沧冸姶趴碧较到y(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910256821.4 | 申請日： | 2019-04-01 |
| 公開（公告）號： | CN109946744A | 公開（公告）日： | 2019-06-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張洋;皮帥;張博;陳健;林君 | 申請（專利權(quán)）人： | 吉林大學(xué) |
| 主分類號： | G01V3/10 | 分類號： | G01V3/10 |
| 代理公司： | 沈陽銘揚聯(lián)創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 21241 | 代理人： | 屈芳 |
| 地址： | 130012 吉林*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 發(fā)射控制器 接收控制器 補償電流 磁傳感器 發(fā)射線圈 補償控制器 勘探系統(tǒng) 瞬變電磁 共中心 可控源 地球物理勘探設(shè)備 發(fā)射裝置 高精度補償 自適應(yīng)計算 補償線圈 補償裝置 調(diào)整補償 反饋信號 工作模式 檢測線圈 接收線圈 控制指令 通訊連接 同步信號 系統(tǒng)參數(shù) 顯示系統(tǒng) 工控機(jī) 中心處 次場 磁場 存儲 發(fā)送 調(diào)控 激發(fā) | ||
本發(fā)明涉及地球物理勘探設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于可控源補償?shù)乃沧冸姶趴碧较到y(tǒng)及方法，包括發(fā)射裝置，包括發(fā)射控制器以及由發(fā)射控制器控制激發(fā)電流的發(fā)射線圈；接收裝置，包括接收控制器以及與發(fā)射線圈共中心的接收線圈；補償裝置，包括與發(fā)射線圈共中心的磁傳感器和補償線圈，以及接收磁傳感器電流進(jìn)行自適應(yīng)計算和調(diào)整補償線圈中補償電流的補償控制器，所述磁傳感器用于檢測線圈中心處的磁場，產(chǎn)生調(diào)控補償電流時的反饋信號；工控機(jī)，與所述接收控制器通訊連接用于顯示系統(tǒng)工作模式，存儲TEM信號；所述接收控制器向發(fā)射控制器和補償控制器發(fā)送同步信號、控制指令和系統(tǒng)參數(shù)。解決一次場干擾過大的問題，提高補償電流的選取精度，實現(xiàn)高精度補償。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及地球物理勘探設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于可控源補償?shù)乃沧冸姶趴碧较到y(tǒng)及方法。
背景技術(shù)
瞬變電磁法(Transient Electronmagnetic Method，TEM)是一種基于電磁感應(yīng)定律的地球物理勘探方法，由于其對低阻體敏感的特點，現(xiàn)已成為地質(zhì)構(gòu)造勘探、地質(zhì)礦產(chǎn)勘查等地質(zhì)問題的首選方法。地面TEM的發(fā)射線總長為數(shù)十米至數(shù)百米，線圈的電感不可忽略，這使得激發(fā)電流不會立即關(guān)斷。因此在這段關(guān)斷時間里，接收線圈上除早期二次場信號外，還耦合了發(fā)射線圈所產(chǎn)生的一次場信號。由于TEM的早期信號來自于淺地層，因此，如果在關(guān)斷時間內(nèi)的一次場干擾過大，會影響后期淺層數(shù)據(jù)解釋。
張一鳴，高星樂，郭兵等發(fā)表《直升機(jī)時間域航空電磁法補償線圈》，北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報。文中公開了一種與發(fā)射線圈反向級聯(lián)的補償線圈的方法，該方法中補償線圈與發(fā)射線圈共同構(gòu)成同心補償裝置，補償線圈產(chǎn)生的磁場與發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場方向相反，從而相互抵消。但實際工作中，由于線圈結(jié)構(gòu)的物理誤差，導(dǎo)致仍有殘余發(fā)射磁場，且該磁場產(chǎn)生的信息對導(dǎo)致微弱的二次場信號失真、甚至無法有效TEM解釋。尤其基于地面TEM系統(tǒng)，在野外實際工作時，地面TEM系統(tǒng)采用的發(fā)射線圈和接收線圈的尺寸和匝數(shù)均不固定，在確定發(fā)射線圈尺寸后，采用同一回線繞制的同心補償裝置只能通過改變補償線圈的尺寸和匝數(shù)實現(xiàn)補償，鋪設(shè)難度較大，物理尺寸誤差更大，關(guān)斷期間一次場的影響也更嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于可控源補償?shù)乃沧冸姶趴碧较到y(tǒng)及方法，解決一次場干擾過大的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于可控源補償?shù)乃沧冸姶趴碧较到y(tǒng)，發(fā)射裝置，包括發(fā)射控制器以及由發(fā)射控制器控制激發(fā)電流的發(fā)射線圈；
接收裝置，包括接收控制器以及與發(fā)射線圈共中心的接收線圈；
補償裝置，包括與發(fā)射線圈共中心的磁傳感器和補償線圈，以及接收磁傳感器電流進(jìn)行自適應(yīng)計算和調(diào)整補償線圈中補償電流的補償控制器，所述磁傳感器用于檢測線圈中心處的磁場，產(chǎn)生調(diào)控補償電流時的反饋信號；
工控機(jī)，與所述接收控制器通訊連接用于顯示系統(tǒng)工作模式，存儲TEM信號；
所述接收控制器向發(fā)射控制器和補償控制器發(fā)送同步信號、控制指令和系統(tǒng)參數(shù)。
進(jìn)一步地，所述接收裝置還包括：
前置放大器，用于放大接收線圈上感應(yīng)到的TEM信號；
信號調(diào)理電路，用于對前置放大器輸出的差分信號進(jìn)行放大和轉(zhuǎn)換；
數(shù)據(jù)采集卡，用于模數(shù)轉(zhuǎn)換，在同步信號觸發(fā)下，將調(diào)理后的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將其傳送至工控機(jī)。
進(jìn)一步地，所述發(fā)射裝置還包括：可調(diào)恒流DC-DC變換器與第二H橋斬波電路，所述可調(diào)恒流DC-DC變換器在發(fā)射控制器控制下，用于電壓變換，恒流驅(qū)動第二H橋斬波電路。
進(jìn)一步地，所述補償裝置還包括：
信號放大電路用于將磁傳感器的信號進(jìn)行放大處理；
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