一种瞬变电磁探测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是应用于地球物理勘探领域里的一种测量方法，具体地涉及一种瞬变电磁探测仪。
【背景技术】
[0002]瞬变电磁法的主要物理基础是电磁感应原理，它是向地下发送一次脉冲磁场的间歇期间，观测由地下地质体受激励引起的涡流产生的随时间变化的感应二次场(按指数规律衰减)，由于被测体电阻率的不同，产生的二次涡流也不同，因而二次涡流场中包含着丰富的地质信息。由于二次场包含有地下地质体丰富的地电信息，在一次脉冲磁场的间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次场(或称响应场)，通过对这些响应信息的提取和分析，从而达到探测地下地质体的目的。当前的瞬变电磁仪存在几种关键技术问题，比如早期信号检测困难，天线暂态过程，对早期信号的影响；在小信号下系统需考虑抗干扰性能，尤其要克服50HZ干扰。
[0003]瞬变电磁法凭借体积效应小、方向性强、分辨率高、对低阻区敏感、设备轻便等一些优点，已成为地质勘探、矿井探测等的最佳选择方法。矿井瞬变电磁超前探测可以高效准确地探测巷道迎头前方富水状态，可以提高煤矿生产等的效率、缩短巷道掘进所花费的时间，节约成本，特别是可以在狭小的巷道迎头空间中，工作和数据采集效率高，不影响煤矿巷道的正常掘进和地质勘探的进行，是其它探测仪所不具备的方法。
[0004]因此瞬变电磁法探测仪在今后的地球物理勘探领域是至关重要的。
【发明内容】
[0005]本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种瞬变电磁探测仪，本发明具有功能强大、成本低；实现了更好的对野外采集的瞬变电磁资料进行处理和分析。
[0006]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]本发明一种瞬变电磁探测仪，其中包括嵌入式工控机主控部分、电流发射部分、信号接和采集部分，其结构要点是:嵌入式工控机主控部分包括嵌入式工控机、键盘、液晶显示屏、PC机，其中嵌入式工控机内部设置有控制器、电源、程序库、存储区，嵌入式工控机通过显示接口和U S B接口与液晶显示屏和PC机相连；电流发射部分设置有驱动电路及过流保护电路，与驱动电路及过流保护电路相连的I G B T全桥电路，与I G B T全桥电路相连的整流滤波模块，最后再与发射线圈相连；信号接和采集部分包括成控接收天线、前置差动放大器、可编程放大器、UAF42有源滤波器及A/D转换器。
[0008]作为本发明的一种优选方案，所述电流发射部分设置的驱动电路是采用EXB-841由日本富士公司提供的IGBT驱动专用模块；本发明驱动专用模块采用高速光耦隔离，射极输出，有短路保护和慢速关断功能，具有隔离强度高、反应速度快、参数一致性好的优点，并可以对IGBT实施过流保护。
[0009]作为本发明的另一种优选方案，所述IGBT全桥电路是选用铅蓄电池组作为电源，产生恒定幅值的正、负方波供电；IGBT与以前的各种电子开关器件相比，IGBT在综合性能方面占有明显的优势，它既有功率场效应管的高速开关性能，又有双极型晶体管的高压、大电流特点。
[0010]进一步地，所述信号接和采集部分设置的前置差动放大器和可编程放大器两种放大器是采用差分对管MAT02作为前置放大，AD625加ADG507的电阻网络
作为可编程放大，AD625是低噪声、高共模抑制比和低漂移的精密测量放大器，能实现1-10000的范围内任意增益。
[0011]本发明的有益效果是。
[0012]本发明采用了 IGBT全桥电路、采用差分对管前置功率放大器和可编程放大器在内的多级放大，提出了等效采样法、程控天线等，对瞬变电磁资料进行了预处理，然后运用一维反演理论，对野外采集到的瞬变电磁资料进行反演解释。
本发明功能强大、成本低，利用PC计算机强大的图形环境和在线帮助功能，借助于数字信号处理技术，以软件的形式建立虚拟仪器仪表器面板，完成对仪器的控制，数据分析与显示，通过该软件可以更好的对野外采集的瞬变电磁资料进行处理和分析。
【附图说明】
[0013]图1是本发明一种瞬变电磁探测仪系统框图。
[0014]图2是本发明一种瞬变电磁探测仪系统的程序控制流程图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，为本发明一种瞬变电磁探测仪系统框图。图中包括嵌入式工控机主控部分、电流发射部分、信号接和采集部分，嵌入式工控机主控部分包括嵌入式工控机、键盘、液晶显示屏、PC机，其中嵌入式工控机内部设置有控制器、电源、程序库、存储区，嵌入式工控机通过显示接口和U S B接口与液晶显示屏和PC机相连；电流发射部分设置有驱动电路及过流保护电路，与驱动电路及过流保护电路相连的I G B T全桥电路，与I G B T全桥电路相连的整流滤波模块，最后再与发射线圈相连；信号接和采集部分包括成控接收天线、前置差动放大器、可编程放大器、UAF42有源滤波器及A/D转换器。
【主权项】
1.一种瞬变电磁探测仪，其中包括嵌入式工控机主控部分、电流发射部分、信号接和采集部分；其特征在于:嵌入式工控机主控部分包括嵌入式工控机、键盘、液晶显示屏、PC机，其中嵌入式工控机内部设置有控制器、电源、程序库、存储区，嵌入式工控机通过显示接口和U S B接口与液晶显示屏和PC机相连；电流发射部分设置有驱动电路及过流保护电路，与驱动电路及过流保护电路相连的I G BT全桥电路，与I G BT全桥电路相连的整流滤波模块，最后再与发射线圈相连；信号接和采集部分包括成控接收天线、前置差动放大器、可编程放大器、UAF42有源滤波器及A/D转换器。2.根据权利要求1所述的一种瞬变电磁探测仪，其特征在于:所述电流发射部分设置的驱动电路是采用EXB-841由日本富士公司提供的IGBT驱动专用模块；本发明驱动专用模块采用高速光耦隔离，射极输出。3.根据权利要求1所述的一种瞬变电磁探测仪，其特征在于:所述IGBT全桥电路是选用铅蓄电池组作为电源，产生恒定幅值的正、负方波供电。4.根据权利要求1所述的一种瞬变电磁探测仪，其特征在于:所述信号接和采集部分设置的前置差动放大器和可编程放大器两种放大器是采用差分对管MAT02作为前置放大，AD625加ADG507的电阻网络作为可编程放大，AD625是低噪声、高共模抑制比和低漂移的精密测量放大器，能实现1-10000的范围内任意增益。
【专利摘要】一种瞬变电磁探测仪。本发明具有功能强大、成本低；实现了更好的对野外采集的瞬变电磁资料进行处理和分析。本发明包括嵌入式工控机主控部分、电流发射部分、信号接和采集部分；嵌入式工控机主控部分包括嵌入式工控机、键盘、液晶显示屏、PC机，其中嵌入式工控机内部设置有控制器、电源、程序库、存储区，嵌入式工控机通过显示接口和ＵＳＢ接口与液晶显示屏和PC机相连；电流发射部分设置有驱动电路及过流保护电路，与驱动电路及过流保护电路相连的ＩＧＢＴ全桥电路，与ＩＧＢＴ全桥电路相连的整流滤波模块，最后再与发射线圈相连；信号接和采集部分包括成控接收天线、前置差动放大器、可编程放大器、UAF42有源滤波器及A/D转换器。
【IPC分类】G01V3/12
【公开号】CN105487127
【申请号】CN201410474202
【发明人】牛誉博
【申请人】牛誉博
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日