一. 主要應(yīng)用領(lǐng)域
瞬變電磁法以接地導(dǎo)線或者不接地回線通以脈沖電流做為場源,以激勵探測目的物感生二次電流,在脈沖間隙測量二次場隨時間變化的響應(yīng)。礦產(chǎn)勘探、構(gòu)造測深、水文與工程地質(zhì)調(diào)查、環(huán)境調(diào)查與檢測及考古??梢詭缀跎婕拔锾焦ぷ鞯母鱾€領(lǐng)域,特別是在近年來找水、市政工程、土壤鹽堿化、污染調(diào)查以及淺層石油構(gòu)造填圖都取得良好效果。在巷道及隧道超前探測方面,瞬變電磁法可以對巷道四周和工作面前方進(jìn)行超前探測,預(yù)測可能存在的汗水(層)、斷層和陷落柱等,以保證在煤礦和隧道安全作業(yè)??梢姡沧冸姶欧ǖ膽?yīng)用領(lǐng)域是相當(dāng)?shù)膹V泛。目前國內(nèi)應(yīng)用瞬變電磁法對隧道及巷道超前探測方面的研究單位越來越多,其中比較突出的有中國礦業(yè)大學(xué),專門應(yīng)用瞬變電磁法研究隧道、巷道超前探測方面,應(yīng)用效果非常好。已經(jīng)采購了3套我公司的TerraTEM設(shè)備專門應(yīng)用于隧道、巷道等超前探測方面應(yīng)用研究,取得了非常大的經(jīng)濟(jì)、社會效益。
二. 廠家介紹
澳大利亞Alpha公司位于澳大利亞新南威爾士州,該公司主要是以找礦技術(shù)服務(wù)、勘探機(jī)械設(shè)備制造為主。公司與澳大利亞聯(lián)邦工業(yè)研究院、澳大利亞莫納什大學(xué)長期達(dá)成戰(zhàn)略合作,共同研發(fā)制造電磁法等物探設(shè)備。憑借澳大利亞世界一流的“時間域電磁勘探”技術(shù),該公司生產(chǎn)的TerraTEM瞬變電磁法儀技術(shù)優(yōu)勢處于世界領(lǐng)先地位。此系統(tǒng)是由CSIRO(聯(lián)邦科學(xué)工業(yè)研究院)開發(fā)研究,現(xiàn)由Alpha地質(zhì)儀器公司制造。最早型的儀器為G.Buselli博士親赴前蘇聯(lián)考察并自行研制,1977年研制成SIROTEM-Ⅱ儀器,當(dāng)時它是最先進(jìn)的TEM系統(tǒng),具有多道的、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)一體的、疊加可選等先進(jìn)指標(biāo)。1990年CSIRO推出SIROTEM-Ⅲ型儀器,它是SIROTEM-Ⅱ型的革新,而不是一般的改進(jìn),它是數(shù)字發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝在一起的緊湊型輕便儀器,并可以與外接大功率發(fā)射機(jī)一起工作,該系統(tǒng)九十年代被中國引進(jìn),并享有良好的口碑。目前我們推出的TerraTEM是Alpha公司在SIROTEM-III型基礎(chǔ)上,繼續(xù)完善更新,于2006年推出的新型瞬變電磁儀。它采用了當(dāng)前最為先進(jìn)的計算機(jī)芯片及顯示器制造,在儀器的穩(wěn)定性、抗干擾能力、采樣速率、時間門、關(guān)斷時間等方面有著無可比擬的優(yōu)勢。
三. 設(shè)備優(yōu)勢特點
(一)硬件及操作系統(tǒng)特點/優(yōu)勢介紹:
☆ 便攜式接收機(jī)和發(fā)射機(jī)為一體的獨特設(shè)計,儀器非常輕便緊湊,整機(jī)重量僅僅13Kg。主機(jī)設(shè)計緊湊,攜帶方便,封閉性很好。采用了最先進(jìn)的計算機(jī)芯片和顯示制造技術(shù),用低能耗的奔騰級芯片作為野外數(shù)據(jù)記錄、顯示和簡化解釋。(其他儀器都是分開式的,這點是我們這臺儀器獨有的特點,這一點對野外工作非常帶來非常大的方便,可大大減少人力成本)
☆ TerraTEM瞬變電磁儀具有140多個時間門窗口,并且窗口選擇非常靈活,可以根據(jù)野外工作情況具體手動或自動調(diào)整,完全數(shù)字化采集;相比傳統(tǒng)的模擬信號采集儀器性能大大提高。
☆ 可單道或者三道接收,電流10A,外置可達(dá)50A。(三分量信號不僅僅觀測垂直分量信號,當(dāng)?shù)叵聻榉蔷鶆蛩綄訝顦?gòu)造時,瞬變場中便會產(chǎn)生X,Y水平分量,它們包含地下更多信息,例如構(gòu)造走向、傾向、傾角等。所以三分量觀測有助于全面了解地下構(gòu)造情況,也為日后反演創(chuàng)造了條件)
☆ 通過USB口可快速簡捷的傳輸數(shù)據(jù)(老儀器都是通過RS232接口,這點對數(shù)據(jù)傳輸帶來很大的方便,獨有的USB傳輸接口)
☆ 觸摸屏自動設(shè)置和巧妙的菜單設(shè)計(獨有的觸摸屏幕設(shè)計理念,非常人性話的設(shè)計,給野外工作、儀器的操作帶來了極大的方便,最大限度的增大工作效率)
☆ 15英寸大屏幕液晶顯示器,使數(shù)據(jù)顯示更清楚(采用現(xiàn)代先進(jìn)的電子技術(shù),設(shè)計理念都緊跟當(dāng)代最前沿技術(shù),是目前所有瞬變電磁系統(tǒng)當(dāng)中獨一無二的產(chǎn)品)
☆ 500KHZ的高速采樣大大提高了近地表分辨率
☆ 完整的12道GPS系統(tǒng)連續(xù)記錄測點位置,選項—同時使用水平及垂直梯度儀、GPS差分定位系統(tǒng)(精度優(yōu)于1m)和目標(biāo)分析軟件
☆ 完整的數(shù)據(jù)處理和初步解釋軟件
☆ 機(jī)內(nèi)軟件可實時顯示和處理數(shù)據(jù)
☆ TerraTEM瞬變電磁儀可以實現(xiàn)目前所有瞬變電磁法的線圈組合裝置,包括其他儀器都不具備的“重疊回線”、“同一回線”、用戶可以自定義工作裝置。等等。并且該兩種裝置一般在隧道、巷道超前預(yù)報方面應(yīng)用及其廣泛,非其他裝置所能替代。
☆ 更多的時間門及更高的分辨率,配置淺層接收線圈、快速增強(qiáng)關(guān)斷時間裝置后,可同時采集超淺層(最小關(guān)斷時間:2微秒)、中深層、深層數(shù)據(jù)(性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他同類瞬變系統(tǒng))
(二)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)特點/優(yōu)勢介紹:
☆ 儀器本機(jī)自帶1GB固體存儲器,存儲數(shù)據(jù)容量可達(dá)50,000個記錄。
☆ 隨即提供完善的軟件,用于對數(shù)據(jù)的解釋和結(jié)果的多種形式顯示,包括電導(dǎo)率深度斷面圖。
☆ 數(shù)據(jù)下載可以使用U盤,方便快捷。
☆ 在以上基本性能上,儀器還可以通過UPGRADES更新升級,自行設(shè)置快速關(guān)斷時間,其他疊加算法,更多增益值以及用戶定義的時間門等。
☆ 具有儀器自檢功能。在儀器開機(jī)后,儀器會首先進(jìn)行自檢,檢查儀器是否正常工作,避免因非人為原因采集無效數(shù)據(jù)。
☆ 可采集發(fā)射波形,分析信號噪音。
四、產(chǎn)品技術(shù)參數(shù):
(一) 中功率部分:
★ 內(nèi)置發(fā)射機(jī)
輸出:10安培(最大)
開/關(guān)周期:10ms(50Hz)或8.33ms(60Hz)可調(diào)
(二) 大功率部分:
型號 | terraTX-50 |
★ 可輸出電壓 | 24, 36, 72 , 96 伏直流電(可任意選擇) |
★ 輸出電流: | 1 – 50 安培 |
波形: | 占空比為0.5的雙極性方波. |
重復(fù)率: | 與TerraTEM相同 |
★ 同步方式: | 導(dǎo)線同步或者GPS同步 |
野外數(shù)據(jù)反演及處理: | 標(biāo)準(zhǔn)匹配的軟件 |
★ 關(guān)斷時間: | 依據(jù)線圈的電流以及電感. 邊長100米回線,40A電流時為30微妙左右. |
★ 顯示: | 可顯示電流、電壓、回線電阻以及儀器過熱或者短路提示警告. |
冷卻: | 散熱器方式 |
操作溫度: | -20 to +50攝氏度. |
操作安全保護(hù) | 過壓以及短路保護(hù) |
體積 | 45 x 32 x 15 cm. |
重量 | 8 kg. |
(三) 接收機(jī)
★ 采樣率:每道500KHz,固定
模擬輸入:+/-40伏連續(xù)過壓保護(hù)
★增益:1,2,4,8,16,32,64,100,1000,8000和自動(軟件可選)
動態(tài)范圍:156dB(有效)
★分辨率:最大28位
測量內(nèi)容:接收發(fā)射線圈電阻、發(fā)射電流、關(guān)斷時間、電池電壓、自動增益調(diào)節(jié)。
(四) 控制器:
★ 顯示:15英寸液晶顯示屏、觸摸屏(防潮)、1GB存儲、USB接口傳輸數(shù)據(jù)。
(五) 主機(jī)構(gòu)成及規(guī)格:
主機(jī)、電池盒和連接電纜、USB閃存盤、線圈接口、電池充電器、操作手冊
規(guī)格:主機(jī):輕質(zhì)鋁制機(jī)箱
尺寸:530×350×160mm
電池盒尺寸:280×050×180mm
操作溫度:-10—40攝氏度