一种电磁法勘查的发送接收一体化方法及装置
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201010114534.9
申 请 日：20100226
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区正街174号
公 开 日：20120725
公 开 号：CN101776770B
代 理 人：孙荣川
代理机构：重庆大学专利中心 50201
摘 要：本发明涉及一种电磁法勘查的发送接收一体化的方法与装置。该发明适用于地球物理勘探、工程地质勘探、地下军事目标探测和无损检测等领域。该发明技术方案其方法是：在发送线圈(3)内部设置内接收线圈(1)，在发送线圈(3)外部设置外接收线圈(2)，使在一次场作用下，通过内接收线圈(1)和外接收线圈(2)的磁通等值异号，一次场感应电压互相抵消，仅输出二次场信号；其装置包括发送机(4)、发送线圈(3)、内接收线圈(1)、外接收线圈(2)、信号调理电路(5)和接收机(6)，内接收线圈(1)与外接收线圈(2)连接，线圈(1)与线圈(2)再与信号调理电路(5)连接。本发明的优点是消除了一次场影响，减小了信号动态范围，扩大了小线框同点装置实用性，实现了发送接收线圈的一体化。
主 权 项：一种电法勘查的发送接收一体化方法，其特征在于该方法按以下顺序步骤进行：(1)、首先，发送接收一体化系统包括3个线圈，1个发送线圈，2个接收线圈；将内接收线圈1置于发送线圈3内部，外接收线圈2置于发送线圈3外部；(2)、然后，按内接收线圈1逆时针绕制方式，确定内接收线圈1的起点与终点，按外接收线圈2逆时针绕制方式，确定外接收线圈2的起点与终点；将内接收线圈1的终点与外接收线圈2的起点连接，或将内接收线圈1的起点与外接收线圈2的终点连接；以下按照内接收线圈1的终点与外接收线圈2的起点连接的方式进行叙述；(3)、发送线圈3电流I(T)参考方向为逆时针方向，设定内接收线圈1的一次场磁感应强度的参考方向为由纸向外，外接收线圈2的一次场磁感应强度方向由纸向里；计算在发送线圈3通以电流I(T)时，通过内接收线圈1的一次场磁通ψ内1其中：N3：发送线圈3的总匝数，以下公式中出现的该符号其词意相同；N1：内接收线圈1的总匝数，以下公式中出现的该符号其词意相同；K：发送线圈3的求和变量，以下公式中出现的该符号其词意相同；I：内接收线圈1的求和变量，以下公式中出现的该符号其词意相同；μ0：真空磁导率，μ0＝4π×10-7H/M，以下公式中出现的该符号其词意相同；I(T)：发送线圈3通过的电流，以下公式中出现的该符号其词意相同；θKI：内接收线圈1第I匝线圈平面与发送线圈3第K匝线圈法向方向的夹角；L3K：发送线圈3第K匝线圈的路径，以下公式中出现的该符号其词意相同；发送线圈3第K匝线圈上的线元矢量，以下公式中出现的该符号其词意相同；内接收线圈1第I匝线圈平面某点与发送线圈3第K匝线圈线元矢量之间的相对位置矢量；R内KI：内接收线圈1第I匝线圈平面某点与发送线圈3第K匝线圈线元矢量之间的相对位置矢量的模；S内I：内接收线圈1第I匝线圈的平面范围；内接收线圈1第I匝线圈的平面面元矢量；(4)、计算在发送线圈3通以电流I(T)时，通过外接收线圈2的一次场磁通ψ外1其中：N2：外接收线圈2的总匝数，以下公式中出现的该符号其词意相同；J：外接收线圈2的求和变量，以下公式中出现的该符号其词意相同；φKJ：外接收线圈2第J匝线圈平面与发送线圈3第K匝线圈法向方向的夹角；外接收线圈2第J匝线圈平面某点与发送线圈3第K匝线圈线元矢量之间的相对位置矢量；R外J：外接收线圈2第J匝线圈平面某点与发送线圈3第K匝线圈线元矢量之间的相对位置矢量的模；S外J：外接收线圈2第J匝线圈的平面范围；外接收线圈2第J匝线圈的平面面元矢量；(5)、通过调节内接收线圈1和外接收线圈2的大小、匝数与相对位置，使ψ内1＝-ψ外1(6)、计算在二次场作用下，通过内接收线圈1的磁通ψ内2与通过外接收线圈2的磁通ψ外2其中：B(T)：二次场磁感应强度；S1I：内接收线圈1第I匝线圈的面积；αI：内接收线圈1第I匝线圈法向方向与二次场磁感应强度方向的夹角；S2J：外接收线圈2第J匝线圈的面积；βJ：外接收线圈2第J匝线圈法向方向与二次场磁感应强度方向的夹角；应用小回线装置进行探测，同一时刻，认为通过接收线圈的二次场磁感应强度大小相等，方向相同；(7)、以外接收线圈2的终点为参考端，以下计算以此为标准；根据以下公式计算内接收线圈1起点与终点间的感应电压UAB(T)其中：UAB1(T)：内接收线圈1起点与终点间的一次场感应电压；UAB2(T)：内接收线圈1起点与终点间的二次场感应电压；(8)、根据以下公式计算外接收线圈2起点与终点间的感应电压UDC(T)其中：UDC1(T)：外接收线圈2起点与终点间的一次场感应电压；UDC2(T)：外接收线圈2起点与终点间的二次场感应电压；(9)、根据内接收线圈1和外接收线圈2的连接方式，内接收线圈1起点与终点间的一次场感应电压与外接收线圈2起点与终点间的一次场感应电压方向相反，内接收线圈1起点与终点间的二次场感应电压与外接收线圈2起点与终点间的二次场感应电压方向相同；计算内接收线圈1起点与外接收线圈2终点间的感应电压U(T)根据方法步骤(4)中ψ外1＝-ψ内1得：FSA00000045159800011.TIF,FSA00000045159800021.TIF,FSA00000045159800022.TIF,FSA00000045159800023.TIF,FSA00000045159800024.TIF,FSA00000045159800025.TIF,FSA00000045159800026.TIF,FSA00000045159800027.TIF,FSA00000045159800028.TIF,FSA00000045159800031.TIF,FSA00000045159800032.TIF,FSA00000045159800033.TIF,FSA00000045159800034.TIF,FSA00000045159800041.TIF,FSA00000045159800042.TIF,FSA00000045159800043.TIF,FSA00000045159800044.TIF
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法律状态：生效
IPC专利分类号：G01V3/10