[发明专利]非共面Bucking补偿的拖曳式电磁装置及制作方法

说明书

非共面Bucking补偿的拖曳式电磁装置及制作方法，涉及地球物理勘探电磁法探测领域，装置包括瞬变电磁系统主机、发射线圈、Bucking补偿线圈、接收线圈及可移动装载平台，发射线圈、接收线圈及Bucking补偿线圈同中心轴不共面；Bucking补偿线圈与发射线圈串联，Bucking补偿线圈绕制方向与发射线圈绕制方向相反，Bucking补偿线圈位于接收线圈上方；接收线圈设置在发射线圈与Bucking补偿线圈之间，本发明解决了当前瞬变电磁小尺寸中心回线探测装置存在探测盲区、一次场耦合干扰以及探测效率低的技术问题。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探电磁法探测领域，特别是涉及一种应用于城市地下地质探测的非共面Bucking补偿的拖曳式电磁装置及制作方法。

背景技术

随着城市人口聚集，城镇土地资源利用率越发紧张，地下空间开发利用以及与地下空间相关的安全运营已成为我国大中型城市亟待解决的重要课题。要实现安全、高效的利用地下空间，就必须先探测地下空间的地质构造。地面瞬变电磁法作为一种重要的地球物理勘探方法，与浅层地震、探地雷达等方法相比，在城市地下空间探测中具有探测深度大、工作方式便捷等优点。瞬变电磁中心回线装置由于具有对地下异常感应幅度大、横向分辨率高等优点，是适用于城市地下空间的首选回线装置，然而受到城市道路测量环境限制，需要采用瞬变电磁小尺寸探测线圈。此时接收线圈与发射线圈相对较近，受一次场干扰较为严重，必须采取措施进行补偿。

传统航空瞬变电磁法中，针对中心回线装置引入了Bucking补偿线圈，即在接收线圈与发射线圈所在面之间加入反向发射线圈，从而使得接收线圈处一次场耦合效应减弱，防止接收放大器饱和，且由于在高空中，Bucking补偿线圈引发的近区效应可以忽略不计。然而这种方法应用于地面小尺寸探测线圈时，不可避免地会带来近区效应，即由于Bucking补偿线圈的引入，使得靠近接收线圈的地层几乎没有二次场响应，从而带来理论上的探测盲区。对于城市道路环境而言，浅层地质往往含有管道、电缆等异常体，需要较高的浅层探测分辨率，且传统瞬变电磁人工移动式探测的探测效率低。因此，研究具有浅层无盲区、低一次场耦合和高探测效率的瞬变电磁探测技术具有重要意义。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供了一种非共面Bucking补偿的拖曳式电磁装置及制作方法，通过引入可移动装载平台，优化探测线圈相对位置，解决了当前瞬变电磁小尺寸中心回线探测线圈存在探测盲区、一次场耦合干扰以及探测效率低的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提出了一种非共面Bucking补偿的拖曳式电磁装置，其特征在于，包括：瞬变电磁系统主机、发射线圈、Bucking补偿线圈、接收线圈以及可移动装载平台，所述瞬变电磁系统主机设置在可移动装载平台上，瞬变电磁系统主机分别与发射线圈和接收线圈相连，瞬变电磁系统主机用于向发射线圈通以脉冲电流信号，同时接收接收线圈向其反馈的一次场感应电压信息；所述发射线圈固定在可移动装载平台的台面上，发射线圈位于接收线圈及Bucking补偿线圈下方，发射线圈、接收线圈及Bucking补偿线圈同中心轴不共面；所述Bucking补偿线圈与发射线圈串联，Bucking补偿线圈绕制方向与发射线圈绕制方向相反，Bucking补偿线圈位于接收线圈上方，Bucking补偿线圈通过绝缘支架固定在可移动装载平台上；所述接收线圈设置在发射线圈与Bucking补偿线圈之间，接收线圈通过绝缘支架固定在可移动装载平台上；所述可移动装载平台为绝缘平台。

进一步，所述发射线圈采用铜质漆包线绕制成多匝方形回线，发射线圈的边长尺寸小于城市道路宽度。

进一步，所述Bucking补偿线圈采用铜质漆包线绕制成单匝方形回线，所述Bucking补偿线圈边长在发射线圈边长的0.2～0.3倍间取值。

进一步，所述接收线圈采用铜质漆包线绕制成多匝方形回线，接收线圈边长小于等于发射线圈边长的0.3倍。