地下半空间的岩矿体流动时产生的二次磁场，并将二次磁场信号，发送到高密度电法仪进行分析处理，高密度电法仪也对串联连接的各个磁电一体化转换装置进行控制。磁电一体化转换装置在野外施工过程中可以单独或与金属电极一次性布置，即在一条测线上能钉入金属电极的地段钉入金属电极，不能钉入金属电极的地段布设磁电极。其磁电一体化转换装置之间只用一条多芯电缆连接，磁电一体化转换装置之间进行采用串联形式互联，便可覆盖整个测量剖面。
[0031]高密度电法仪通过高密度大线接口 J。连接磁电一体化转换装置的J1接口，磁电一体化转换装置I的1接口通过高密度大线连接磁电一体化转换装置II的J 2接口，磁电一体化转换装置11的1(2接口依次连接，直到连接磁电一体化转换装置η的Jn接口。磁电一体化转换装置I到n，结构相同，在工作连接不需要考虑顺序。磁电一体化转换装置I到η是工作连接时的物理顺序。连接后的编号顺序是由高密度电法仪通过高密度大线由高密度电法仪进行自动编号。
[0032]磁电一体化转换装置分别通过多芯电缆口连接到高密度电法磁电极E。高密度电法仪工作时，根据工作需要单独连接高密度电法磁电极E或金属电极与不极化电极D，也能同时连接高密度电法磁电极E或金属电极与不极化电极D。
[0033]高密度大线用于高密度电法仪、磁电一体化转换装置之间的连接，包括电源线、电或磁测量线和通信线。
[0034]高密度大线由9芯电缆组成，主要有三个作用:串行通信网络；提供磁电一体化转换装置工作电源；发射信号和测量信号传输。由于是一根电缆覆盖所测量的剖面，并且使用处理器进行控制。在做直流或交流电法勘探时，使每一个金属电极D都可能成为电法勘探测量的Α、Β、Μ、Ν极。在做电磁法勘探时，使得磁电极E与主电缆中的Μ、Ν、Ζ连接。金属电极D和磁电极E可以单独或混合使用。
[0035]高密度电法仪与磁电一体化转换装置、磁电一体化转换装置与磁电一体化转换装置间通过航空插头J、K分别用多芯电缆连接。各个磁电一体化转换装置对应的金属电极D和磁电极E按具体电法勘探的要求分别与大地耦合。金属电极D和磁电极E与磁电一体化转换装置一一对应连接；
[0036]磁电一体化转换装置，它由主处理器、两个双向接口、两组继电器P和R、一个金属电极D，一个磁电极E和两个电缆接口 J、K及相应的电源处理电路构成。
[0037]接口 a通过高密度大线中的通讯线与高密度电法仪连接或上一个磁电一体化转换装置的输出连接，主处理器连接接口 a，主处理器通过接口 a接收或传输高密度电法仪或上一个磁电一体化转换装置的指令及数据；接口 b通过高密度大线中的通讯线与下一个磁电一体化转换装置连接，主处理器连接接口 b，主处理器通过接口 b接收或传输下一个磁电一体化转换装置的指令及数据；
[0038]主处理器连接驱动电路，根据接收到的指令，控制继电器组P使得电极D能与高密度大线中的A、M、N、B之一联通，完成使用金属电极或不极化电极与高密度大线中的A、M、
N、B之一联通。
[0039]主处理器通过多芯电缆仏接口连接到高密度电法磁电极E。主处理器通过多芯电缆中的RX和TX接口连接到高密度电法磁电极E，完成主处理器与高密度电法磁电极中辅处理器之间的通讯及数据传输。多芯电-Lx接口与高密度大线中Z、M、N线及电源线连接，完成三分量磁场模拟数据与高密度电法仪的连接。
[0040]三轴磁传感器的三路输出电压经过差分放大和滤波之后，根据高密度电法仪具体指令，送入多芯电缆及高密度大线传输到高密度电法仪接收处理，或是直接送入本地的模数转换芯片进行模数转换，再通过辅处理器经过相应处理存入存储器中。
[0041]三轴重力传感器的信号经过辅处理器做相应处理，判断电极E是否水平放置，并通过水平指示灯显示出来，若不水平，通过水平调整螺丝手动调节，以保证三轴磁传感器与大地水平；辅处理器也可以通过三轴重力传感器的输出信号对三轴磁传感器的三路输出电压信号进行数据校正，以保证三轴磁传感器测得的数据的一致性。
[0042]高密度电法仪工作时:
[0043]磁电一体化转换装置中串行接口 a连接高密度大线的通信线，接收高密度电法仪或前一磁电一体化转换装置的指令信号，送给本磁电一体化转换装置主处理器，主处理器按指令信号要做的工作是:对磁电一体化转换装置机编号并存储、分析指令信号后送给串行接口 b控制下一个磁电一体化转换装置、高密度电法仪或上一个磁电一体化转换装置反馈磁电一体化转换装置测量及状态信号；或本磁电一体化转换装置给出驱动信号通过驱动电路驱动继电器组P的一个继电器导通，使得多芯电缆中A、B、M、N的一条与电极D相连接；或根据发送指令本磁电一体化转换装置主处理器发出相应指令给辅处理器，使得继电器R与多芯电缆中M、N、Z相连接，或是将采集的磁参数转换为电信号存入存储卡。
[0044]高密度电法仪向第一磁电一体化转换装置发出指令，第一个磁电一体化转换装置分析、处理后执行反馈或将指令转发给第二个磁电一体化转换装置，其后的磁电一体化转换装置按照第一个磁电一体化转换装置的处理方式执行，直到最后一个磁电一体化转换装置。这里的第一磁电一体化转换装置1、第二磁电一体化转换装置2、----第η磁电一体化转换装置η是以磁电一体化转换装置和主机之间相对的位置进行的编号，不代表磁电一体化转换装置本身的实际编号。
[0045]磁电一体化转换装置在做金属电极和磁电极混合测量时，金属电极工作过程不变，但是磁电极只能在本地采集处理，存入存储卡。
[0046]磁电一体化转换装置在野外施工过程中可以单独或与金属电极一次性布置，其磁电一体化转换装置之间只用一条多芯电缆连接，磁电一体化转换装置之间用串联形式互联，便可覆盖整个测量剖面。
[0047]磁电一体化转换装置分别通过多芯电缆口连接到高密度电法磁电极E。高密度电法仪工作时，根据工作需要单独连接高密度电法磁电极E或金属电极与不极化电极D，也能同时连接高密度电法磁电极E或金属电极与不极化电极D。
[0048]高密度大线由9芯电线组成，主要有三个作用:串行通信网络；提供磁电一体化转换装置工作电源；发射信号和测量信号传输。由于是一根电缆覆盖所测量的剖面，并且使用处理器进行控制。在做直流或交流电法勘探时，使每一个金属电极D都可能成为电法勘探测量的Α、Β、Μ、Ν极。在做电磁法勘探时，使得磁电极E与主电缆中的Μ、Ν、Ζ连接。金属电极D和磁电极E可以单独或混合使用。
[0049]高密度电法仪与磁电一体化转换装置、磁电一体化转换装置与磁电一体化转换装置间通过航空插头J、K分别用多芯电缆连接。各个磁电一体化转换装置对应的金属电极D和磁电极E按具体电法勘探的要求分别与大地连接和接触。根据具体电法勘探方式，原则上磁电一体化转换装置数量没有限制。
【主权项】
1.一种高密度电法仪的磁电一体化转换装置，由高密度大线连接高密度电法仪、金属电极和磁电极组成，其特征在于，是由主处理器经接口 a与电极接头Jx连接，主处理器经接口 b与航插Kx连接，主处理器经接口 Lx和接口 Ox与磁电极连接，主处理器经驱动电路与继电器P连接，高密度大线中的A.B.M.N分别经继电器P与金属电极连接，高密度大线中的Z.M.N.V+.GND分别经接口 Lx和接口 Ox与磁电极E连接构成。2.按照权利要求1所述的高密度电法仪的磁电一体化转换装置，其特征在于，磁电极E是由三轴重力传感器与辅处理器连接，三轴磁传感器经差分放大电路、滤波电路、继电器组R和模数转换器组与微处理器连接，辅处理器经继电器驱动电路和继电器组R与高密度大线连接，辅处理器分别连接存储卡、RS232通信和水平指示灯构成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种高密度电法仪的磁电一体化转换装置，是由主处理器经接口与电极接头Jx连接，主处理器经接口Lx和接口Ox与磁电极连接，主处理器经驱动电路与继电器P连接，高密度大线中的A.B.M.N分别经继电器与金属电极连接，高密度大线中的Z.M.N.V+.GND分别经接口Lx和接口Ox与磁电极E连接构成。与现有技术相比，能够单独或混合使用金属电极或磁电极，提高工作效率、节省施工成本，增大信息量，为高密度电法仪器的发展及其理论研究开辟了一条新路径。解决了高密度电法施工过程中较难或不能打入电极的难题；金属电极和磁电极混合使用，不仅将电磁法引入到高密度电法中，而且使测量数据得到相互补充和认证，提高了精度，大大扩展了高密度勘探应用范围。
【IPC分类】G01V3/08
【公开号】CN204925414
【申请号】CN201520716947
【发明人】王一, 和思铭, 赵静, 焦阳, 朱士, 王君
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月16日