中文名 | 交流电高密度电法仪 | 外文名 | AC high density electrical instrument |
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用 途 | 地层污染浅部详细调查;考古调查;废弃物存放点监测;沿海地区地下水库咸水污染成像与监测 | 特 点 | 采集速度快、小巧、稳定性高 |
高密度电法.-井下高密度电法
在我国的工程基础地质勘探过程中,尤其要关注特殊的地质状况,如:岩溶区域的深层岩基工程,在这个特殊的地质环境之中,要重点考虑岩溶和断层结构,运用高密度电法勘探技术重点探查岩溶、断层等特殊构造的分布状态,并与常规的地质钻探方法相结合,可以实现有效的、准确的工程地质勘察结果,完整而准确地实现对深层岩体的评价。
交流电法按所利用场源的不同,分为主动场源法和被动场源法两类。主动场源法使用供电电源向地下发射交流电磁场,场的频率、强度可人为控制。被动场源法以大地自然存在的交变电磁场为场源,不用人工发射场源,其场源的频率、强度不能人为控制和改变。
常用的交流电法及其所使用仪器,见下表。
常用交流电法及其仪器一览表
分类 |
方 法 |
仪 器 |
被 动 场 源 法 |
大 地 电磁法 |
专用或多用途仪器。其代表为中国 的SD-Ⅱ型(专用)、美国的GDP- 16型 (多用途)仪器等 |
甚低频法 |
专用仪器。 其代表为法国的 syscalVLF型, 中国的DDS-1型仪 器等 |
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音频大地 电 磁 法 |
专用仪器。其代表为中国的SDD- 1型 |
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主 动 场 源 法 |
频率电磁 测 深 法 |
专用或多用途仪器。其代表为中国 的DP-1型 (专用),美国的GDP- 16型(多用途),加拿大的V5型仪器 等 |
瞬 变 电磁法 |
专用或多用途仪器。其代表为中国 的LC型、WDC-2型,美国的EM- 37型 (专用)、GDP-16型 (多用 途)仪器等 |
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无线电波 透 射 法 |
专用仪器。其代表为中国的DST- 2型(钻孔透视),WKT-D型(坑道 透视)仪器等 |
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地 质 雷达法 |
专用仪器。 其代表为日本的Geo- radar-1型, 美 国 的 Compu- Radar2000型仪器等 |
分类 |
方 法 |
仪 器 |
主动场 源 法 |
航 空 电磁法 |
专用仪器。其代表为加拿大的Tri- dem系统等 |
以长波电台发射的电磁波为场源,观测地面甚低频磁场和电场的专用交流电法仪。仪器结构简单,包括一个接收机,两个电极和一个小的磁场接收线框。仪器工作频率与所利用的长波电台发射频率相同,一般以kHz为单位。可以测电场水平分量、磁场水平分量和垂直分量,计算磁场极化椭圆倾角。仪器重量一般为数公斤。这种方法主要用于浅层勘查,用以寻找浅部矿体、断裂带、喀斯特发育带、地下管道,以及进行电阻率快速地质填图。
利用地球自然存在的大地电场的音频部分为场源,在地面测点上观测电场水平分量的专用交流电法仪。它是一种非常简单、轻便的仪器。仪器本身就是一个交流电场信号接收机。工作时,在地面打入两个测量电极进行观测。工作频率一般为0.01~30kHz。这种方法主要用于浅层,探测电阻率有差异的目的物,探测深度一般不超过30m。可用于薄覆盖区的地质填图,寻找断裂带、喀斯特发育带、地下洞穴和管道等。
在煤田地质勘探中常用的其它交流电法仪有:频率电磁测深仪、瞬变电磁仪、地质雷达、无线电波透视仪等。
RESECS Ⅱ 高密度电法仪
一、应用领域
● 工程和地基精细勘探
● 构造,断层和基底勘探
● 矿产资源勘探
● 地下水和地下水污染范围探测
● 垃圾填埋厂及其渗漏范围勘探
● 油库污染范围探测
● 煤矿老窑和地下洞穴探测
● 堤、坝病害检测和稳定性监测
● 观测地下电阻率随时间和距离的变化以监测地震前兆和堤坝渗漏
二、三维高密度电阻率仪RESECSⅡ特点
● 分布式,一条7芯电缆可连接960个电极
● 单通道和8通道接收机,最大输出电流2.5A
● 具有多种观测模式,可实时计算和显示视电阻率及伪断面图,电阻,IP值,复视电阻率和监视电阻率随时间变化
● 自动设置多达10种标准装置结构以及用户自行设计的装置结构,以适应不同的探测目标
● 可进行三维观测,跨井观测和水域观测
● Windows友好界面,实时显示接收道和发射道的时间过程
● 由预置的标准偏差值自动控制观测质量,实时显示失效道位置并可随时或统一进行补测
● 具有硬、软件压制噪声功能
● 对观测资料可进行二维或三维反演和层析成像
三、技术指标:
● 测量模式: 视电阻率
电阻
IP
输入电流
测量电压
复视电阻率
输入电流和测量电压之间的相位
可以在监测模式下监测地电阻率的变化
可以记录全时的输入电流和测量电压
● 输出电流: 最大2.5A
● 输出电压: 内部输出电压400Vpp,外接电源逆变器可达800Vpp
● 输出功率: 250W
● 测量范围: ±5Vpp
● 输入道: 8
● 输入增益范围: 自动,始终用接受机最大量程;也可以选择手动设置,可在软件中选择
● 输入阻抗: 30M
● 输入电压: 5V(可以根据情况调节输入电流)
● 自动补偿自然电位: 在激电测量中自动消除自然电位
● IP测量方式: 全段时间域充电率
● IP发射波形: 正、关、负、关
● IP波形周期: 在控制软件中任意选择
● 测量类型: 时间域,测量窗口6个
● 测量周期: 0.4s, 0.8s, 1.6s, 3.6s, 7.2s, 14.4s,并可由软件任意设定
● 噪音压制: f>20Hz, 100dB;工业频率,120dB
● 测量精度: 优于1%
● IP测量时间精度: 优于0.01ms
● 标定: 通过发送短的电流进行标定
● 装置组合:Schlumberger, Half Schlumberger, Wenner alpha, Wenner bata, Wenner gamma, dipole-dipole, pole-dipole, pole-pole, dipole-pole,以及用户自己定义的装置。偶极装置在测量信号满足分辨率的条件下,偶极距保持最小。
● 操作系统: Windows,内置硬盘,完全是一个PC机
● 数据存储: 用户自定义需要存储的物理量,存储量非常大,一般可以存储10个工程以上的数据
● 存储能力: ≥30000个测量点
● 数据传输: RS-232,打印口,和网卡
● 自动滚动和测量装置切换:测量装置自动滚动以及多电极测量装置间的自动转换
● 软件工作环境:完全Windows方式,键盘防水,防潮鼠标
● 图形显示器:高分亮度的彩色TFT图形显示
● 野外电源: 10-30VDC,并可外接电源
● 重量:13Kg
● 尺寸:400×300×320mm
四、 RESECSⅡ三维高密度电阻率仪组成
1.主机
2.编码器阵列(陆上测量的电极开关控制器)
3.井下和水中电缆(带16个或24个电极)
20世纪70年代以来,交流电法从方法到仪器都有较快的发展,方法种类增多,应用领域不断扩大,仪器也不断改进完善,是电法勘探技术发展的主要潮流。当代交流电法仪普遍配有微处理机,提高了仪器工作的自动化程度、观测精度和抗干扰能力。由于地球表面交变电磁场的干扰因素很多,频段范围很广,因而进一步提高交流电法仪器的抗干扰能力,提高发射功率,增大勘探深度和提高信噪比,是普遍需要继续研究的重要课题。 2100433B