[发明专利]电磁法勘查的一次场弱耦合接收装置及方法

说明书

本发明公开了一种电磁法勘查的一次场弱耦合接收装置及方法，包括发送机、一个发送线圈、信号调理模块和接收机，发送机的两个发送输出端与发送线圈的两端连接，其特征在于：还包括n个接收线圈，n个接收线圈组成接收线圈模块，接收线圈模块与信号调理模块连接，信号调理模块输出端组与接收机连接；接收线圈模块设置在发送线圈的边缘处，二者部分交集，发送线圈的部分正投影和接收线圈模块的部分正投影相重合。有益效果：消除了常规接收线圈一次场和二次场混叠现象；接收信号动态范围减小，解决了接收弱二次场信号困难的问题；应用范围广；一体化系统，使用方便；操作方便、调节效果精准可靠。

技术领域

本发明涉及电磁法勘探技术领域，具体的说是一种电磁法勘查的一次场弱耦合接收装置及方法。

背景技术

电磁法勘探目前已经广泛应用于矿产勘探、工程地质勘探、地下水资源、地下管线和环境地质勘探等领域，其中常用的有频率域电磁法与时间域电磁法，采用电磁发送机产生激励一次场，通过接收机采集地质体感应的二次场，通过分析二次场，探测地质体结构。

但是，现有技术中，电磁法勘探仍然存在以下不足：

(1)、发送线圈和接收线圈之间存在互感，接收线圈感应到的信号不仅有接收机采集的二次场信号，还混叠有电磁发送机产生激励一次场，存在一次场与二次场混叠问题；

(2)、由于一次场信号幅值大，二次场幅值小，要在一次场背景下分辨出二次场是非常困难的，接收信号波动范围大，接收二次场信号困难的问题；

(3)、常规小线框同点装置发送和接收线圈匝数多，互感影响强烈，常规小线框同点装置可靠性差，难以得到实际应用；

(4)、发送和接收是相对独立的两个系统，勘探时相对位置不定，互感变化大，对信号的畸变不确定，导致检测数据误差大，且使用不便。

如专利授权号为ZL200720151836.7的“一种瞬变电磁仪”，能够在供电期间和关断后很短时间内消除一次场的影响，但在开关切换后，互感依然存在，依然存在信号混叠问题，另外，采用4个开关，结构复杂，开关的切换对接收信号会产生不良影响。

(5)、专利授权号为2010101145349的“一种电磁法勘查的发送接收一体化方法及装置”能够通过调节布置在发射线圈内、外接收线圈的匝数实现一次场的消除，但是这种调节方式依赖匝数的配合，容易出现非整数匝而导致一次场消除的精准度较低，而且这种集中式绕制的接收线圈自感较大，容易造成接收信号的畸变。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种适用于电磁法勘查的发送接收一体化的装置及方法，抵消发送线圈和接收线圈之间的互感影响，达到消除电磁发送机产生的激励一次场影响的目的。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种电磁法勘查的一次场弱耦合接收装置，包括发送机、一个发送线圈、信号调理模块和接收机，所述发送机的两个发送输出端与所述发送线圈的两端连接，其关键在于：还包括n个接收线圈，所述n个接收线圈组成接收线圈模块，所述接收线圈模块与所述信号调理模块连接，所述信号调理模块输出端组与所述接收机连接；所述接收线圈模块设置在所述发送线圈的边缘处，二者部分交集，所述发送线圈的部分正投影和所述接收线圈模块的部分正投影相重合。

通过上述设计，n个接收线圈设置在发送线圈的边缘处，二者部分交集，接收线圈内部有两个方向的磁力线穿过，可达到抵消的作用，使发送线圈产生穿过接收线圈的磁通为零，消除发送线圈产生的依次场的作用，提高了接收线圈的检测精度。其中，发送线圈或为圆形或为方形或为椭圆形或为多边形线圈。接收线圈或为方形或为椭圆形或为多边形线圈或为圆形等。