ET瞬变电磁仪

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Http:,Email:,Transient electromagnetic methods,E60T瞬变电磁仪,1,骄鹏集团（,GeoPen,）,是具有高科技背景的专业化科技集团，自1993年成立以来，一直致力于地球物理勘探仪器设备的研发、制造和销售，主要制造地震仪、高密度电法仪、综合工程探测仪、注水采油观测系统、二维与三维地震采集系统、地下水监测系统、城市环境监测系统以及相关软件与配件，产品主要应用于石油、煤炭、矿山、冶金、地质、水电、城建、环保等广大领域，在石油勘探、煤田勘探、矿产调查、水文地质与工程地质勘察、环境监测、地面沉降监测以及建（构）筑物预警等方面发挥了巨大的作用，并为国家重点项目、军工项目提供技术咨询支持以及提供整体解决方案。,骄鹏集团经过十几年的不懈努力，凭借仪器的高性价比和良好的技术支持、售后服务，产品用户遍及全国各省、市、自治区、北美的加拿大和美国、欧洲的俄罗斯以及亚洲的日本和新加坡等国家和地区。,公司简介,2,集团经过多年的发展与整和，逐步形成了以吉林大学工程技术研究所为主体的研发制造中心，以上海骄鹏工程技术有限责任公司为主体的制造中心，以北京骄鹏工程技术有限责任公司、青岛骄鹏工程技术有限责任公司为主体的营销中心，并在北美、日本以及新加坡设有分支机构，形成了一套完善的研发、制造、营销服务网络。集团人力资源主要以技术专家为主，并有若干经验丰富的销售工程师以及技术支持工程师。 多年来，骄鹏集团致力于专业化发展，除现有的三大种类、二十多个品种系列的地球物理勘探设备以外，还积极在相关领域进行探索，产品多次获得国家科技进步奖、国家发明奖以及部委级科技成果奖，产品具有全部自主知识产权。,3,骄鹏公司研发的工程探测系统于1995年获原地矿部科技进步二等奖,1996年获国家科技进步三等奖.,4,瞬变电磁探测的方法原理,瞬变电磁法是一种建立在电磁感应基础上的时间域人工源电磁法。它是在一次脉冲关断后观测二次磁场,衰减时，经过傅立叶变换就可以得到其频谱，高频反映浅部地层特性，低频反映深部地层特性，这就相当于测深。目前，瞬变电磁法主要采用不接地回线场源，它在地下激发的涡流，似烟圈那样随时向外下移，逐步扩大到大地深处，良导体中产生的涡流电磁场持续时间相对较长，反之高阻体涡流电磁场持续时间相对较短，从而可探测出导电性不同的地质体。因此，观测和分析大地瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电性的深度变化，这就是瞬变电磁测深的原理。,瞬变电磁原理图,5,瞬变电磁勘探深度,H,由下式表示：,H=0.55(I S,/RmN,) 1/5I S,为发射磁矩（,I,为发射电流，,S,为发射线圈面积），,为大地平均电阻率值，,RmN,为取决于仪器信噪比和抗干扰能力的最小可分辨信号值。可见在,S,和,一定的情况下，勘探深度,H,取决于发射机的最大输出电流,I,，而,I,又取决于发射机的功率,因此,在深层勘探时，须采用大面积（,S,）发射线圈、大电流,I,的发射机。该公式还表明,瞬变电磁法的勘探深度与覆盖层的电阻率值直接有关, E60T,瞬变电磁仪的最大勘探深度如下,:,6,E60T,瞬变电磁仪,最大勘探深度(m)表,发射回线单边长度（m）,覆盖层电阻率（Om.m）,25,100,400,E60T最大勘探深度(m),5,40,50,70,10,50,70,95,20,70,90,125,40,90,120,160,80,120,160,220,160,155,210,280,7,瞬变电磁应用范围,1.瞬变电磁法由于采用不接地回线进行观测，因而不受接地条件限制，在裸露基岩、水泥地面、沙漠、冻土及湖泊水面皆可探测。,2.瞬变电磁法是以介质的导电性和导磁性差异为基础，主要适用于探测良导性矿体埋深和产状，探测蕴矿构造:,3.探测采空区、岩溶；,4.地下水探测:包括确定断层含水性、地下水源和地热水源探测；,5.井下探测采区内部和外围以及掌子面前方的储水构造；,6.探测煤田区地质构造、煤层区分布以及地层结构和陷落柱；,7.油、气勘探:确定含油、气区地质构造、地层划分等:,8. 工程地质勘探和环境勘探:确定基岩埋深及风化程度,地质构造勘察:确定地下水污染范围,垃圾填埋渗漏情况等.,8,E60T瞬变电磁仪特点,1.采集板为先进的大规模集成电路，模数转换采用24位模数转换器，运算精度高,；数据存储采用大容量硬盘，存储速度高，容量大；仪器采用铝合金外壳，坚固美观，密封好，可在小雨中正常使用:,2.体积小巧，重量轻，适合野外生产；内置笔记本电脑，采用Windows XP操作系统，采集、处理软件全部在 Windows下开发，适应性好；,3.仪器为2通道,可扩展为4通道,工作效率高；同时4道采集的信号归一性好， 抗干扰能力强，有利于有效信号提取:,4. 关断时间短:关断时间是瞬变电磁仪的重要指标之一，关断时间长，将失掉浅层信号和降低二次场强度，严重影响探测效果,关断时间取决于发射机性能、发射电流大小和发射线圈尺寸,E60T关断时间在纯电阻负载下最小为1.5,s,，具有极高的二次场强度和探测浅层地质的能力,:,5.,分辨率高：分辨率直接决定对瞬变场信号的分辨精度和能力,E60T,瞬时分辨率为,24,位，运算精度为,32,位，折合噪声,1V，RFI（当采样率为2.0s,）,具有极高的分辨率,:,9,6.,采用多种提高信噪比措施：包括压制工频干扰、采用多次叠加采集模式，叠加次数1128次8挡可选；采用积分圆滑：一次3点、一次5点、三次5点可选；,7.发射脉冲宽度共有10、20、40、80、160 ,s,五档,可根据干扰源情况选择；,8.,同步方式：E60T有线控同步、无线电同步、GPS授时同步三种同步方式,方便操作；,9.配置大功率电发射机（35KIV），输出电流可以调整，最大可达55A，在大尺寸发射线（20002000）情况下，勘探深度高达2000m；,10.稳定性和工作温度问题：稳定性包括观测的重复性和仪器故障率，E60T观测重复性为100%。工作温度范围为-20+50，操作湿度095%：,10,E60T瞬变电磁仪,E60T瞬变电磁仪工作原理是：发射机向,铺设在地面的不接地线圈通以脉冲电流，,向地下发射电磁波，该脉冲的下降沿产,生变化的一次场并向地下空间扩散，当,遇到导电介质时便产生随时间变化的二,次场，该 (瞬变电磁场) 的强度和分布与,地下的介质率有关。因此通过观测二次,场及其反演解释便可获得地下介质的电,导率、电性分层等有关信息。,E60T瞬电磁仪由以下四部分组成:,E60T的接收机、发射机(发电机)、发射,、接收线圈(接收探头)组成。,E60T瞬变电磁仪配有多种功率的发射机,、多种尺寸的发射(接收)线圈、单分量及,三分量探头可以用于浅到数米深到近千米,的勘探需求。,11,E60T,瞬变电磁仪技术指标,一、E60T接收机,采集系统部分：通道数：2（可扩展到4道）采样率：6.25us 频 带：1Hz 5000 Hz程控模拟滤波器低切滤波器：频点可以任意选高切滤波器：频点可以任意选 陷波滤波器：50/60HzA/D (IFPs) 精度：24bit 运算精度：32 bit折合噪声：1V, RFI, (当采样率为2.0ms)道间抑制：80 dB谐波失真：114dB (当采样率为2.0ms)触发方式：GPS授时触发、线控触发、无线电台触发（可选同步时钟触发）,E60T接收机,12,显示及记录部分：主处理器：Intel Pentium 500MHz处理器内存：128 MB 内置硬盘：10GB显示器：1024512 8” SVGA键盘 密封薄膜键和鼠标触控杆接口：标准USB记录格式：Geopen数据格式(.rwa)、V8数据格式(.usf)主机体积及重量：体积：330180100 mm重量：4.5 Kg环境要求：温度 操作温度：-20 +50储藏温度：-40 +70湿度 操作湿度：095%,13,E60T,瞬变电磁仪技术指标,二、EMT1000 发射机,输出电压：24/48/72/144伏（可选）,最大输出电流：40A,输出波形：矩形,矩形波宽度：10ms,10000ms（可选）,关断时间：最小为1.5S（纯电阻负载下）,同步方式：GPS授时/超短波无线电/线控/,石英钟,供电方式：12伏电瓶或者220V交流电,重量：5Kg,体积（长宽高）：310220350mm,工作温度：-2080（90%H）,EMT1000 发射机,14,E60T,瞬变电磁仪技术指标,三、,EMT-5A/30A发射机,输出电压： 50V1000V,输出电流：6A55A,输出波形：矩形波（占空比5%50%可调）,关断时间：最小为1.5S（纯电阻）,输出频率范围： 0.1Hz10KHz,输入电压：220V/单相380V/三相交流电,输入最大功率：5KVA55KVA,工作环境：-2080（95%H）,内置控制器：,1、16位电流实时采集存储;,2、GPS定位系统/石英钟/线控/超短波无线电,3、LED实时输出电压电流显示,EMT-5A/30A发射机,15,E60T常用观测装置,可采用重叠回线、中心回线、分离回线、大定源回线、共轴偶极等五种观测装置，适用于不同的勘探目的和深度。,其中重叠回线、中心回线、分离回线三种装置适合浅层勘探；大定源回线观测适合深层勘探；共轴偶极装置适合巷道掌子面前方的探测。由于重叠回线和中心回线与探测对象能达到最佳耦合，所得到异常幅度大，形态简单，受旁侧影响小，横向分辨率高，是瞬变电磁法中最常采用的装置。大定源回线采用边长数百米甚至10002000米的矩形回线，在回线内或回线外布置测线，用小型线圈或探头沿测线观测，勘探深度大。共轴偶极装置：发射线圈Tx与接收线圈Rx分别位于前后平行的两个平面内，但处于同一轴线上，两者相距5-10米。此装置适合掌子面前方的超前探测。可以探明掘进方向区域内的储水构造。,16,E60T瞬变电磁探测装置特点,1.重叠回线装置2.中心回线装置,装置特点：,重叠回线和中心回线与探测对象能达到最佳耦合，所得到的异常幅度大，形态简单，受旁侧影响小，横向分辨率高，是瞬变电磁法中最常采用的装置；缺点是：由于是动源装置，发射磁距受到限制，勘探深度小。,17,3.分离回线装置,特点：,方便、灵活，异常幅度小,、曲线形态复杂，受地质噪声影响大,，采用较少,。,4.大定源回线,装置特点：,因发射回线固定，可以采用大功率设备大电流供电，而且发射回线面积很大，因而能够提供很强的发射磁距，探测深度大。可采用多个接收线圈方便、灵活，效率高。缺点是：体积效应强，易受集流效应影响。,4.大定源回线装置,3.分离回线装置,18,Tx:发射线圈 L:线圈边长,Rx:接收线圈 r:线圈距离,5.共轴偶极装置,特点：,发射线圈Tx与接收线圈Rx分别位于前后平行的两个平面内,但处于同一轴线上,两者相距5-10米。,此装置适合隧道超前预报,，可以探明掘进方向区域内的储水构造。,19,E60T软件,E60T,软件包括,数据采集软件及数据处理软件两部分,1.,数据采集软件界面,衰减曲线,原始曲线,20,E60T,采集参数设置软件,E60T,采集参数设置软件,21,E60T,提高信噪比措施,主要包括:,滤波,圆滑多次叠加,E60T,提高信噪比措施软件,22,E60T,数据处理软件,数据处理软件包括，数据转换、编辑、剔除坏值、滤波、各项改正、计算视电阻率、视电导率、视深度、成图等,。,提交的成果图件:,1.多测道剖面曲线图,23,2.视电阻率(视电导率)-深度断面图,24,工程实例-1,测线电压抽道剖面,视电阻率剖,面,吉林大学校园测试,25,工程实例-2,鞍山地热調查,从实测视电阻率图分析，深度10001250m为构造接带,装置形式:大定源回线,发射线圈：200100m,接收线圈：,多匝 22m,点距:10m,26,西安石油大学校区内TEM测试成果,从实测视电阻率图分析，上部高阻层为黄土覆盖，潜水面深度50,60m,由于场地的限制,没能探测到基岩面.,装置形式:大定源,发射线圈:45m45m,接收线圈等效面积:12m,工程实例-3,27,工程实例- 4,吉林大学校园,内TEM测试成果,(电阻率切片),28,