地下全空间瞬变电磁探测仪及探测方法

摘要

本发明涉及一种地下全空间瞬变电磁探测仪及探测方法，是由计算机经信号采集卡、和信号调理电路与接收线圈连接，12V电池经放电保护电路、发射逻辑及控制模和MCU与信号采集卡连接，放电保护电路经低电压限流电路和光耦8与信号调理电路连接，能量快速消耗电路经发射线圈和低电压限流电路与发射逻辑及控制模块连接，计算机经MCU分别连接E²PROM、光耦和信号调理电路构成。采用偶极-偶极方式进行探测，不仅减小了装置，通过调节两线圈的收发距和夹角，多次测量提高了探测的精度。有效的提高了接收线圈所采集到的早期信号的精度，有效提高接收信号的信噪比，解决了全空间瞬变电磁探测数据不准确的难题。

主权项

一种地下全空间瞬变电磁探测仪的探测方法，该方法是基于由计算机(1)经信号采集卡(4)和信号调理电路(9)与接收线圈(13)连接，12V电池(10)经放电保护电路(6)、发射逻辑及控制模块(2)和MCU(3)与信号采集卡(4)连接，放电保护电路(6)经低电压限流电路(7)和光耦(8)与信号调理电路(9)连接，能量快速消耗电路(12)经发射线圈(11)和低电压限流电路(7)与发射逻辑及控制模块(2)连接，计算机(1)经MCU(3)分别连接E²PROM(5)、光耦(8)和信号调理电路(9)构成的地下全空间瞬变电磁探测仪，其特征在于，包括以下步骤：a、将探测仪器放置在待测区域，把发射线圈(11)和接收线圈(13)分别放置在探测区域平行面上，收发距2m—10m，发射线圈(11)和接收线圈(13)均为正方形多匝回线且接收线圈(13)与发射线圈(11)平行放置；b、将发射线圈(11)连接到发射机，将接收线圈(13)连接到接收机，接收机再通过网线与计算机(1)相连，MCU(3)通过串口转USB口线与计算机(1)相连；c、计算机(1)对仪器各部分进行检测，各部分都正常后打开设置面板对接收系统的信号调理电路(9)配置放大器参数，再向发射逻辑及控制模块(2)发出指令，控制产生发射信号；d、接收线圈(13)接收到感应二次场后由信号调理电路(9)预处理后传给信号采集卡(4)，再传给计算机(1)和MCU(3)；e、应用探测的数据、地下全空间核函数及晚期公式计算地下视电阻率，上位机将探测得到的数据进行反演，得到视电阻率，用已知巷道内金属支架和导轨的铺设位置修正反演结果，通过修正后的反演结果绘制该位置上下空间的视电阻率随深度的变化曲线；f、保持两线圈面平行，改变线圈与探测面的夹角，每次增加两线圈的收发距2m，改变线圈收发距5次，每次同向转动线圈与探测面的夹角15度，转动线圈6次，每次改变都重复d‑e步骤，探测得到30组不同方位的视电阻率水文地质信息，建立地下三维视电阻率模型，用插值法得出全部视电阻率值；g、将30组反演得到的结果进行对比修正，在上位机界面中绘制视电阻率二维图和三维图，判断巷道附近的潜在危害及异常地质体。