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确定零磁通面几何位置是等值反磁通瞬变电磁法探测系统的关键。为此,提出了一种调零方法：用等值反磁通瞬变电磁仪连续发送固定频率的双极性方波,接收机实时采集接收天线的时间域信号,并使用离散傅里叶变换分别计算出粗调、细调和微调接收天线位置的最小功率谱密度(A1、A2、A3),当A1>A2>A3时,接收天线处于零磁通面。发送20 kHz双极性方波试验的结果表明,当A1>A2>A3时,二次场衰减信号过渡过程得到明显改善。该方法可为高性能等值反磁通瞬变电磁仪器的设计和制造提供参考。 相似文献
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为了研究瞬变电磁场分布变化规律，在理论上推导了不同阻尼状态下的瞬变电磁暂态响应方程，并采用Simulink对瞬变电磁场暂态过程进行模拟仿真，设计开发了激励电流、发射回线、地质异常体、接收回线等效电路模块和互感关系模块；系统研究了电感、分布电容和电阻对发射和接收回线等效电路的影响。结果表明:发射回线的阻尼状态决定了瞬变电磁场激励波形特点，接收回线的阻尼状态则直接影响瞬变电磁场的衰减特征和观测质量。电路仿真结果对于抑制非地质因素的影响和指导瞬变电磁观测系统设计具有重要意义。 相似文献
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《物探化探计算技术》2019,(6)
目前临界阻尼状态下局部导电体瞬变电磁观测电压表达式存在两种不同的结果,为了探究其原因,对临界阻尼状态下局部导电体观测电压表达式重新进行了推导,并用MATLAB软件对推导结果进行了验证。通过推导证明其中一种表达式存在错误,经过计算发现线圈阻尼系数越小,该表达式计算的观测电压误差越大;时间常数越小,计算的观测电压误差越大。 相似文献
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《物探与化探》2018,(6)
在CSAMT勘查时,回路导线上的感性阻抗会随着发送信号频率的升高而增大,因此,当发电机供电电压和接地电阻一定时,供电电流会随着发送信号频率的升高而急剧下降,导致接收端接收到的信号变弱,影响了勘探效果。本文通过分析发送回路的阻抗特性及RCL串联谐振电路,对比发送回路不增加电容和增加不同容值电容的幅频特性仿真曲线,证明了在发送回路中增加不同容值的补偿电容可提高高频发送信号的发送电流。基于此,设计了带有电容补偿电路的电性源CSAMT发送机。发送机工作时,首先通过试供的方法确定发送回路的阻抗情况,然后在发送过程中根据发送信号频率自动调整电容补偿电路的开关,切换不同容值的补偿电容进入发送回路,实现高频区发送电流的有效增大。在野外施工时对该方案进行了初步验证测试,结果表明串入不同容值的电容后,高频区特定频点或频段信号的发送电流比没有串接电容提高明显。预期该方法可增强高频区信号的发送电流,提升CSAMT的观察数据质量。 相似文献
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多输入多输出极化步进频率探地雷达硬件系统开发 总被引：1，自引：0，他引：1
对基于矢量网络分析仪的单发单收探地雷达系统进行扩展,组建了可实现信号多通道发射和多通道接收的步进频率探地雷达系统。该系统主要由计算机、矢量网络分析仪、三维直角坐标仪、开关控制转换器、同轴开关以及多次覆盖极化天线阵列构成。系统信号发射通道和信号接收通道均可扩展至6个通道,可满足一般天线阵列测量需求。多次覆盖天线阵列采集共中心点（CMP）数据,每个测点可获取2个共极化模式数据和4个交叉极化模式数据,数据叠加后噪声可得到有效压制,系统信噪比可获得较大提升;同时应用Pauli分解方法获得伪彩色剖面图以对目标物体进行散射机制的分类。对该多输入多输出步进频率探地雷达系统进行系统测试和实验的结果,验证了其可靠性。 相似文献
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重点介绍了NaC l溶液的电容随着溶液矿化度、测量极板之间的距离以及测量频率的变化规律。结果表明,在直接测量电容的情况下,NaC l溶液的电容随着极板距离的增加按负平方关系减小;随着溶液浓度的增加按平方关系增加;随着频率的增加按负幂指数规律减小。通过和NaC l溶液电阻的对比发现,同样的条件下,电容的变化率比电阻明显,这将有助于地层流体的识别,尤其是目前大量存在的水淹油气层、低阻油气层和薄油层。基于以上结论,提出了第二介电常数的概念,第二介电常数不同于传统介电常数的关键之处在于:第二介电常数是直接测量介质的介电特性,而不是将其置于极板之间进行测量。还指出,在进行交流电测井时,地层的电容信号也同样能反映出地层及其孔隙流体的特征,在此基础上提出了电容率法测井的想法,即在测量地层电阻率的同时,还要进行电容率的测量,来反映地层及其孔隙流体电容率的信息。此外,还提出了两电极法进行地面电容率勘探的设想,这种方法不仅能够用于找油找气,还可以探测金属矿藏。 相似文献
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针对可控源音频大地电磁法(CSAMT)野外数据采集中接收电缆线之间、接收电缆线和大地之间存在的电磁耦合效应,通过电磁耦合理论研究和等效电路计算,推导正演模拟计算公式,结合各种模型的正演模拟计算和野外实际数据对比,研究了可控源音频大地法中影响电磁耦合效应的三种因素,包括:电缆线长度、不极化电极接地电阻、信号频率,总结出三种因素对应的电磁耦合特征,即:接收系统中电缆线长度越长,电缆线之间的耦合电容越大,视电阻率曲线在高频段出现下降的趋势越明显,曲线畸变越明显;野外不极化电极上接地电阻越大,视电阻率曲线在高频段表现出下降的趋势越明显,曲线畸变越明显;电路中信号频率越高,感抗和容抗越大,曲线畸变越明显,当信号频率增大到一定的值时,电路中的感应容抗就不再继续增大,曲线趋于稳定。 相似文献
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土壤电阻率测量影响因素的试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
实验室测量的土壤电阻率准确性受到电极布置以及测试信号类型等影响。选取5种不同质地土壤,比较了四极法与二极法测量以及四极法测量中电压极探针渗入深度的影响,分析了直流信号与交流信号的测试差别以及电流强度及交流频率的影响。结果表明,二极法测量结果包含了土壤与电极的接触电阻,且随土壤含水率降低接触电阻不断增大;四极法可在电压极渗入深度较浅,即土壤扰动较小的情况下测量;土壤在直流电压下存在极化效应,土壤电阻率测量宜采用交流;土壤热容量有限,对电阻率在200 Ω•m以内的土壤测量的电流密度不宜超过1 mA/cm2;土壤电阻率随测量频率增加而逐渐下降。 相似文献
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极低频电磁方法是近几年来在我国首先发展起来的地球物理新方法,可以应用于资源、能源及深部工程地质勘查中,其特色之处是在高阻区建立近南北方向和近东西方向两个长达上百公里的人工固定发射源,发射大功率电磁信号。2015年11月底发射台建设完成后,首要任务是检测远处记录的极低频电磁信号的强度和有效性,为此,我们在距发射源960 km的华北油田任丘盆地开展了首次信号测试试验:用高精度采集站接收发射信号,然后进行分段频谱分析,获得接收信号的频率谱,通过分析接收信号频谱的强度与信噪比评价发射信号的质量和有效性。在试验正式开始之前,先用10个均匀分布的频率确定最佳发射时间长度,其他频率的发射时间长度通过内插获得,以节省发射时间。通过试验,在离发射源960 km处成功检测到了电磁场有效信号。当东西方向天线发射频率高于0.353 78 Hz和南北方向天线发射频率高于1.4151 Hz时,与发射源方向一致的电磁场分量的信噪比都大于3,认为信号可靠可测。这次试验初步认定建成的发射台能够发射有效信号,可允许在全国各地进一步实施各种检测和联调试验研究。 相似文献
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针对目前比较普遍的瞬变测深晚期场计算精度较低的情况,本文依据频率域电磁场实虚分量的奇偶性及付氏变换的导数性质,利用余弦变换实现了由频率域到时间域电磁场的转换。计算表明,本算法计算晚期瞬变电磁及视电阻率响应具有较高的精度。文中重点计算了单一偶极供电,多点测量的任意角度瞬变测深的正演问题,并对其规律性作了总结。 相似文献
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为了减小矿井瞬变电磁探测盲区，提高探测精度，提出矿井瞬变电磁超浅层高分辨率探测技术。该技术不仅能够适用于常规的矿井地质探测，而且能够对矿井巷道顶板岩层裂隙等浅层地质体进行高分辨率探测，确保煤矿的安全高效掘进与开采。通过理论方法研究，确立了矿井浅层高分辨率瞬变电磁方法的可行性；设计硬件系统的发射电路和接收天线部分，使硬件系统能够适用于超浅层高分辨率探测；对数据采集软件以及数据校正方法进行分析计算，经过数据校正，提高了瞬变电磁浅层探测能力以及探测分辨率。通过矿井实测数据的分析与钻探验证情况的对比，说明该方法技术能够实现矿井瞬变电磁超浅层高分辨率探测目标，适用于矿井生产。 相似文献
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MN长度误差及接地电阻对卡尼亚电阻率的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
文章通过理论推导和数值计算结果说明了可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)野外工作中由于MN长度误差及MN间的接地电阻对卡尼亚电阻率的影响特征.计算结果表明,由于CSAMT测深中计算电阻率的公式与传统的直流电测深的视电阻率计算公式不同,及所使用的频率范围不同,由接收电极MN长度误差及MN间接地电阻对测量结果所产生的误差与传统的直流电阻率法是不同的. 相似文献
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时域有限差分法(FDTD)模拟探地雷达极化测量 总被引：2，自引：0，他引：2
由于探地雷达偶极天线具有电磁极化特性,其发射天线主要发射沿着天线长轴方向的线性极化波,而接收天线对这种极化方向的电磁波也最灵敏。因此,在对混凝土中钢筋、电缆等目标体进行检测时,利用天线的极化特性可以了解目标体的延伸。时域有限差分法是麦克斯韦方程的直接时域法,其计算简单、直观、灵活性强、计算精度高、动态范围大。利用时域有限差分法(FDTD)对地质雷达极化测量进行了正演模拟,取得了很好的效果。 相似文献
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为了解决常规矿井瞬变电磁超前探测方法受矿井外界干扰影响较大,异常体探测定位不精确的问题,提出一种在井下钻孔中测量瞬变电磁场三分量信号的超前探测方法,对接收线圈所处水平面不同位置、异常体不同方位的异常响应特征进行数值模拟。分析钻孔瞬变电磁探测原理,进行钻孔发射线圈与接收线圈的试验设计以及施工设计,对均匀全空间模型、均匀全空间异常体模型、异常体位于钻孔不同方位的三分量异常场响应特征进行系统分析。在低阻异常体与线圈垂直时,X分量、Y分量、Z分量异常响应最大,随着低阻异常体逐渐平行于接收线圈法向,异常响应逐渐减小,当低阻异常体完全平行于接收线圈法向时,X分量、Y分量、Z分量异常响应最小。通过以上认识,可以根据钻孔径向不同象限位置的异常场三分量组合形态不同,判断异常体所在钻孔的方位。在以钻孔钻进方向为Z轴正方向,以孔口所在平面右向为X轴正方向,下向为Y轴正方向的坐标系下,钻孔瞬变电磁水平分量异常响应形态均为“近似正弦曲线”或“近似反向正弦曲线”形态,通过形态组合判定出孔旁异常体所在象限。通过这样的规律,可分析三维空间条件下异常体的空间位置及赋存状态。通过钻孔瞬变电磁超前探测异常响应特征的分析,可... 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2017,(5)
为了研究地-井瞬变电磁响应特征,获得不同井位低阻薄板异常体的响应规律:首先采用交错网格有限差分技术离散二次场满足的频率域赫姆霍兹方程;然后结合虚框叠加等效和虚拟界面法将发射源和接收位置扩展到任意层位,解决了全空间背景格林函数的计算问题;之后利用MUMPS求解器求解频率域二次场,再经过余弦变换,获得井中任意位置的瞬变电磁响应;最后采用三维模型对本文算法的正确性进行验证,设计了均匀半空间和嵌入低阻薄板的三维模型,获得垂直磁场的三维分布,分析均匀导电半空间中低阻薄板对地-井瞬变电磁三维响应的影响特点。结果表明:本文三维地-井瞬变电磁计算方案的计算精度与前人基本相同;水平导电薄板的存在主要影响板体附近及穿过薄板的井中瞬变响应,最大的特点是在异常体位置附近的中期时间道响应出现变号现象。本文的研究为定性解释地-井瞬变电磁法异常提供一个技术手段,也为地-井瞬变电磁三维反演奠定基础。 相似文献
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为了研究地-井瞬变电磁响应特征,获得不同井位低阻薄板异常体的响应规律:首先采用交错网格有限差分技术离散二次场满足的频率域赫姆霍兹方程;然后结合虚框叠加等效和虚拟界面法将发射源和接收位置扩展到任意层位,解决了全空间背景格林函数的计算问题;之后利用MUMPS求解器求解频率域二次场,再经过余弦变换,获得井中任意位置的瞬变电磁响应;最后采用三维模型对本文算法的正确性进行验证,设计了均匀半空间和嵌入低阻薄板的三维模型,获得垂直磁场的三维分布,分析均匀导电半空间中低阻薄板对地-井瞬变电磁三维响应的影响特点.结果表明:本文三维地-井瞬变电磁计算方案的计算精度与前人基本相同;水平导电薄板的存在主要影响板体附近及穿过薄板的井中瞬变响应,最大的特点是在异常体位置附近的中期时间道响应出现变号现象.本文的研究为定性解释地-井瞬变电磁法异常提供一个技术手段,也为地-井瞬变电磁三维反演奠定基础. 相似文献
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针对浅层或矿井瞬变电磁法探测中发射系统电源电压有限使发射磁矩受限,而发射回线的寄生电感导致电流关断时间过长的问题,设计了瞬变电磁法超小线圈并联式发射回线,通过线圈的并联来增大发射磁矩,再通过外加电阻等方式减小关断时间。从理论上对常规发射线圈与并联式发射线圈建立了等效电路模型进行分析,并对并联式发射线圈与常规发射线圈进行了实验对比测试。结果表明：并联式发射线圈能有效增大发射磁矩,进而减小关断时间。本设计对减少浅层或矿井瞬变电磁法勘探盲区、加大勘探深度具有指导意义。 相似文献