[实用新型]一种基于非共面主动补偿的小尺寸新型瞬变电磁勘探装置

说明书

本实用新型涉及地球物理勘探设备领域，具体而言，涉及一种基于非共面主动补偿的小尺寸新型瞬变电磁勘探装置，包括：发射机、接收机、发射线圈、补偿线圈以及接收线圈；所述发射线圈、补偿线圈以及接收线圈三者平行且同轴，其中发射线圈与接收线圈铺设于同一平面，补偿线圈铺设于高平面；所述发射机连接述发射线圈和补偿线圈，所述发射机与接收机的工控机双向连接，所述接收机与所述接收线圈连接。精确解决接收信号信噪比低的问题。

技术领域

本实用新型涉及地球物理勘探设备领域，具体而言，涉及一种基于非共面主动补偿的小尺寸新型瞬变电磁勘探装置。

背景技术

瞬变电磁法(Time domain electromagnetic methods，TEM)是一种基于电磁感应定律的地球物理探测方法，能够迅速高效地实现地下电性结构的勘探，已经成为当前的煤田水文地质等勘探的首选方法。地面TEM由于发射线圈与接收线圈之间存在强互感作用，造成系统接收到的信号掺杂着极强的一次场干扰，进而使得包含地下浅层地质信息的早期信号无法得到有效利用，形成一定的浅层勘探盲区。因此，如何稳定精确的消除收发线圈之间的强互感作用，实现纯二次场检测是实现TEM无盲区勘探的关键之一。

在航空瞬变电磁方法中，共面Bucking结构被广泛应用，这种结构在中心区域铺设一个与发射线圈反向的补偿线圈来削弱收发线圈互感作用，效果明显，但应用在地面TEM时存在明显的近区效应，且对于小尺寸TEM，其补偿效果受发射线圈、接收线圈尺寸和位置影响较大，在实际使用中难以完全消除一次场的干扰作用。

专利授权号201410092714.X的《一种瞬变电磁测量装置及方法》，文中公开了一种使用与发射线圈尺寸、匝数相同的调零线圈消除一次场干扰的方法，在该方法中，通过平行且对称的发射线圈和调零线圈串联实现接收线圈位置一次场的削弱。这种结构显著削弱了一次场干扰，但同时也会造成发射磁矩损失。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于非共面主动补偿的小尺寸新型瞬变电磁勘探装置，精确解决接收信号信噪比低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种基于非共面主动补偿的小尺寸新型瞬变电磁勘探装置，该装置包括：发射机、接收机、发射线圈、补偿线圈以及接收线圈；所述发射线圈、补偿线圈以及接收线圈三者平行且同轴，其中发射线圈与接收线圈铺设于同一平面，补偿线圈铺设于高平面；所述发射机连接述发射线圈和补偿线圈，所述发射机与接收机的工控机双向连接，所述接收机与所述接收线圈连接。

进一步地，所述接收机包括：多路模拟开关，通过多路模拟开关接第一前置放大器经第一信号调理电路与第一数据采集卡连接；并通过多路模拟开关接第二前置放大器经第二信号调理电路与第二数据采集卡连接；所述工控机与多路模拟开关连接、工控机与第一数据采集卡、第二数据采集卡双向连接。

进一步地，所述第一前置放大器经第一信号调理电路与第一数据采集卡连接组成通道A；所述第二前置放大器经第二信号调理电路与第二数据采集卡连接组成通道B。

进一步地，第一前置放大器放大倍数高于第二前置放大器。

进一步地，第一数据采集卡为采样率5MHz的16位采集卡用于快速采集高频早期TEM信号；第二数据采集卡为采样率1MHz的24位采集卡用于高精度采集微弱晚期TEM信号。

进一步地，所述多路模拟开关通过屏蔽电缆与接收线圈连接。

进一步地，所述补偿线圈与发射线圈串联且绕制方向相反，用于在接收线圈内施加一个反向的磁场进行一次场补偿。

进一步地，所述补偿线圈位置在垂直方向的距离可调。