一、PROTEM瞬變電磁儀

加拿大Geonics公司是專門(mén)研制和生產(chǎn)時(shí)間域電磁儀的專業(yè)公司，共有近20種時(shí)間域電磁測(cè)量?jī)x，應(yīng)用于各種不同目的和場(chǎng)合，在世界上享有很高聲譽(yù)。該公司自1978年研制和生產(chǎn)瞬變電磁儀以來(lái)，已更新?lián)Q代多次，目前在市場(chǎng)上銷售的PROTEM47、PROTEM47HP（井下探水系統(tǒng)），PROTEM57-MK2和PROTEM67瞬變電磁儀占據(jù)著世界上該類儀器的很大市場(chǎng)份額。2003年至2007年4月，國(guó)內(nèi)用戶通過(guò)我公司已訂購(gòu)9套PROTEM47，14套PROTEM47HP,20套PROTEM57-MK2和18套PROTEM67以及兩套BH43-3鉆井瞬變電磁儀。Geonics公司的售后服務(wù)中心也設(shè)立在我公司。

 PROTEM瞬變電磁儀的主要特點(diǎn)：

●  三分量同時(shí)觀測(cè)，有30個(gè)觀測(cè)道。
●  關(guān)斷時(shí)間短信息量大：關(guān)斷時(shí)間是瞬變電磁儀的重要技術(shù)指標(biāo)之一，關(guān)斷時(shí)間長(zhǎng)，將失掉淺層信號(hào)，減弱二次場(chǎng)強(qiáng)度，直接影響探測(cè)效果。PROTEM47關(guān)斷時(shí)間可短至0.5μv.關(guān)斷時(shí)間取決于發(fā)射機(jī)性能、發(fā)射電流大小和發(fā)射線圈尺寸。
●  分辨率高，動(dòng)態(tài)范圍大：由于瞬變電磁場(chǎng)從早期到晚期的變化幅度從n×10⁵μv到0.nμv。達(dá)6個(gè)量級(jí)，所以要求信號(hào)分辨率和動(dòng)態(tài)范圍都要高。PROTEM的信號(hào)分辨率為24位，系統(tǒng)分辨率為29位，動(dòng)態(tài)范圍達(dá)175dB。
●  信噪比高：PROTEM瞬變電磁儀采取多種措施提高信噪比，包括壓制工頻干擾，采用“聰明疊加”技術(shù)和提高重復(fù)率等等。重復(fù)率是指1秒之內(nèi)能發(fā)射多少個(gè)雙極性脈沖。PROTEM的重復(fù)率為237.5HZ-0.25HZ，即4.2ms-25ms,可選。因此它在30秒觀測(cè)時(shí)間內(nèi)可以發(fā)射14,250-2,400個(gè)脈沖信號(hào)和接收到同樣多的瞬變電磁信號(hào)。如果重復(fù)率為25HZ－0.416HZ，即40ms-24,000ms,它在30秒觀測(cè)時(shí)間內(nèi)僅能發(fā)射和接收到1,500個(gè)－0.083個(gè)信號(hào)，也即在相同的觀測(cè)時(shí)間內(nèi)前者比后者的信噪比高10倍。
●  觀測(cè)裝置靈活 ：瞬變電磁法有五種野外觀測(cè)裝置，它適用于不同的勘探目標(biāo)和深度。這五種裝置是：①重疊回線,②中心回線,③偶極④大定回線外，觀測(cè)⑤大定回線內(nèi)觀測(cè)。前三種裝置適合淺層勘探，后兩種適合深層勘探。由于PROTEM瞬變電磁儀采用發(fā)射和接收分離結(jié)構(gòu)，所以除重疊回線裝置外，它適合其它四種裝置。但如果采用發(fā)射和接收一體化裝置，則僅適合重疊回線裝置，當(dāng)采用其它四種觀測(cè)裝置時(shí)，就必須把接收線圈中的微弱瞬變場(chǎng)信號(hào)、用一條較長(zhǎng)的信號(hào)電纜傳輸給接收機(jī)，從而帶進(jìn)不可預(yù)測(cè)的干擾。
● 勘探深度大：瞬變電磁法勘探深度H，由下式近似表達(dá)，
　　H=0.55(Mρ/RmN)^1/5

M=IS為發(fā)射磁矩（I為發(fā)射電流，S為發(fā)射線圈面積），ρ為大地平均電阻率值，RmN為取決于儀器信號(hào)比和抗干擾能力的最小可分辨信號(hào)值。可見(jiàn)在S和ρ一定的情況下，勘探深度H取決于發(fā)射機(jī)的最大輸出電流I，而I又取決于發(fā)射機(jī)的最高輸出電壓。在淺層勘探時(shí)，發(fā)射磁矩M對(duì)任何型號(hào)的瞬變電磁儀都不是問(wèn)題；但在深層勘探時(shí)，由于要采用大面積（S）發(fā)射線圈，電阻值大，因此要獲得大的發(fā)射電流I，就必須應(yīng)用高輸出電壓的發(fā)射機(jī)。PROTEM應(yīng)用的大功率發(fā)射機(jī)TEM67和加強(qiáng)型TEM67，其發(fā)射電壓高達(dá)150V和240V，因此在大面積（S）發(fā)射線圈情況下，也能輸出很大的發(fā)射電流值。如果發(fā)射機(jī)的最高輸出電壓只有100V，那就很難用于深層勘探。
●  穩(wěn)定性高，工作溫度寬：穩(wěn)定性包括觀測(cè)的重復(fù)性和儀器故障率。PROTEM的觀測(cè)重復(fù)性為100%，儀器故障極低。PROTEM工作溫度范圍為-40℃－+60℃，在任何季節(jié)，任何地區(qū)均可順利地進(jìn)行觀測(cè)；如果工作溫度范圍很窄，那就只能在合適的季節(jié)或合適的地區(qū)進(jìn)行野外觀測(cè)。

二、PROTEM瞬變電磁儀主要應(yīng)用領(lǐng)域

●在地面探測(cè)含水層，斷層含水性，煤層結(jié)構(gòu)和陷落??；

●在井下探測(cè)采區(qū)內(nèi)部和外圍以及掘進(jìn)頭前方的儲(chǔ)水結(jié)構(gòu)；

●探測(cè)良導(dǎo)性礦體埋深和產(chǎn)狀，探測(cè)蘊(yùn)礦構(gòu)造；

●探測(cè)老窯及其含水性；

●工程勘探和環(huán)境勘探。

三、PROTEM瞬變電磁儀的類型

●  TEM47，最大勘探深度150m，統(tǒng)稱PROTEM47

●  TEM57-MK2，最大勘探深度500m，統(tǒng)稱PERTEM57
●  TEM-67，最大勘探深度1000m-1200m，統(tǒng)稱PROTEM67
●  加強(qiáng)型TEM67,最大勘探深度2000m
●  TEM47Hp，井下探水，探測(cè)距離100m-120m，統(tǒng)稱加強(qiáng)型PROTEM47HP

●  BH43-3鉆井內(nèi)三維瞬變電磁儀，可在2,000m深鉆孔內(nèi)工作，探測(cè)半徑120m

四、PROTEM瞬變電磁儀性能和技術(shù)指標(biāo)

1．PROTEM數(shù)字接收機(jī)
它是上述六種瞬變電磁儀共用的接收機(jī)

圖1　PROTEM接收機(jī) 

PROTEM接收機(jī)具有24位瞬時(shí)分辨率，29位系統(tǒng)分辨率，270KHz 帶寬，微秒級(jí)的30個(gè)采樣門(mén)和XYZ三分量同時(shí)觀測(cè)等特點(diǎn)，是時(shí)間域電磁系統(tǒng)的最佳選擇。
技術(shù)指標(biāo)：
●  觀測(cè)值：三分量感應(yīng)磁場(chǎng)的衰減比，nv/m2
●  電磁傳感器：空心線圈
●  道數(shù)：用單道接收線圈順序測(cè)量或用三分量接收線圈同時(shí)測(cè)量
●  產(chǎn)品關(guān)鍵詞： 瞬變電磁,電磁儀,電法儀,