工程瞬变电磁探测仪研制

发布时间：2020-12-06 06:10

　　瞬变电磁探测仪是依靠瞬变电磁法原理研制的一种探测仪器。瞬变电磁法的原理很简单,是一种以电磁感应为基础的时间域的地球物理探测方法,它利用发射线圈向地下发射交变磁场(一次场),发射线圈通有双极性电流脉冲,该一次场将在地下导体内感应出涡流,涡流产生的磁场(二次场)被接收系统接收,将采集到的数据进行后期处理,或者通过主控进行一系列的信号处理,最后通过液晶屏以图形的形式显示出来,由此判断地下导体的性状等相关信息。本课题研制了一种基于现场可编程门阵列(FPGA) EP3C55F484C6N的瞬变电磁探测仪。此瞬变电磁探测仪是以FPGA为主控核心实现了磁场信号的采集和处理,采用基于FPGA的软件设计对信号进行15通道的同时采集。本文首先介绍了瞬变电磁探测仪的基本原理,整个系统的硬件框架,如何达到并提高仪器性能指标等,并从信号的强度和仪器噪声等方面,研究了信号的信噪比。然后介绍了瞬变电磁探测仪的各部分功能模块电路设计,包括信号采集部分、前置放大模块、信号调理电路模块、供电部分、主控部分、键盘部分、显示部分、数据存储传输部分等。此外还介绍了数据处理的方法,如瞬态叠加、抽道算法等。同时对瞬变电磁探测仪的基... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外发展状况
    1.3 主要研究内容
    1.4 本文结构安排
第2章 瞬变电磁探测仪的工作原理及系统组成
    2.1 瞬变电磁法的基本原理
    2.2 瞬变电磁对介质的区分
    2.3 瞬变电磁系统构成
    2.4 瞬变电磁线圈系统
    2.5 瞬变电磁发射电流
    2.6 瞬变电磁工作时序
    2.7 本章小结
第3章 探测系统硬件构成
    3.1 探测系统的总体结构
    3.2 探头部分
        3.2.1 Z分量发射线圈设计
        3.2.2 三维接收线圈模块设计
        3.2.3 前置放大器设计
        3.2.4 探头参数
    3.3 信号调理电路
    3.4 发射电路
    3.5 数据采集模块
    3.6 主控系统简介
        3.6.1 主控模块
        3.6.2 液晶显示模块
        3.6.3 键盘模块
        3.6.4 通信模块
        3.6.5 存储模块
    3.7 电源电路
    3.8 系统接口模块
    3.9 本章小结
第4章 探测系统功能与软件设计
    4.1 系统功能描述
    4.2 测量模式设计
        4.2.1 移动模式工作方式
        4.2.2 定点模式工作方式
    4.3 数据预处理
    4.4 系统软件设计
    4.5 本章小结
第5章 系统测试与野外试验
    5.1 系统性能测试
    5.2 移动模式测量
    5.3 定点模式测量
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]地面瞬变电磁系统标定的理论研究[J]. 陈曙东,何胜,张爽.  地球物理学进展. 2014(02)
[2]发射电流波形对瞬变电磁响应的影响[J]. 陈曙东,林君,张爽.  地球物理学报. 2012(02)
[3]瞬变电磁法及其应用研究[J]. 曲放,翁爱华.  光机电信息. 2011(12)
[4]瞬变电磁法(TEM)新进展及其在寻找深部隐伏矿中的应用[J]. 周平,施俊法.  地质与勘探. 2007(06)
[5]瞬变电磁法的现状与发展趋势[J]. 吕国印.  物探化探计算技术. 2007(S1)
[6]探测未爆炸弹的地球物理技术综述[J]. 曲赞,李永涛.  地质科技情报. 2006(03)
[7]试论军事地球物理学[J]. 刘光鼎,刘代志.  地球物理学进展. 2003(04)
[8]战争遗留爆炸物问题的国际人道法思考[J]. 张长浩.  西安政治学院学报. 2003(06)
[9]浅淡撒布弹药的未爆弹药问题[J]. 高敏,傅文洁,刘淑肖.  现代引信. 1997(03)
[10]国外电磁方法系列发展概况[J]. 张守本.  国外铀金地质. 1997(02)

硕士论文
[1]TEM接收线圈的研制[D]. 谭飞亚.吉林大学 2010
[2]瞬变电磁接收系统的研究[D]. 陈曙东.吉林大学 2009



本文编号：2900871