瞬变电磁三分量接收系统设计与实现

发布时间：2017-07-27 05:14

  本文关键词：瞬变电磁三分量接收系统设计与实现

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【摘要】：瞬变电磁法是一种极具发展前景的探测方法，应用该方法研制出的探测系统可以广泛并且有效的应用在地质勘探、矿产勘探、构造测深、环境调查及考古、未爆炸物探测等。该探测方法的基本原理是利用发射系统向不接地回线或者线源中通以瞬间关断的发射电流，该瞬变电流会激发瞬变的磁场，此磁场在向地下和远处扩散时遇到电阻率较低异常体，就会在异常体的内部再次激发产生涡旋电流。该涡旋电流不断衰减，因此，涡流激发的二次磁场也会随时间变化。该二次磁场向地表传输，在一次脉冲电磁场的间隙内二次电磁场被接收线圈耦合并将其转化为电压信号，然后由接收系统对接收到的数据进行一系列的信号处理，最后通过反演就可以得到地下目标体电阻率和形状分布等相关信息。 现阶段，对瞬变电磁探测系统的研究主要集中于垂直分量信息的采集与处理，而对于水平分量信息的采集与正反演研究工作进行的比较晚，并且没有完善的探测系统。水平分量响应包含丰富的异常体信息，综合分析水平与垂直分量响应可以对目标体的位置与形态进行更好的判断，提高解释精确度。针对这一问题，本文设计了瞬变电磁三分量接收系统，论文主要完成的工作和创新点如下：在瞬变电磁法工作原理的基础上，实验室研制出了三分量接收系统，其中包括三分量接收线圈设计、前置放大器设计和由LabVIEW、采集卡搭建的数据采集系统；完成了数据采集功能，并通过MATLAB编程实现三分量背景场剔除、抽道叠加降噪、异常信号的判定及修正等数据处理功能；对标定环和目标体进行相关测试。测试结果表明，，仪器实现了三分量信号的实时采集、实时测量结果显示等基本功能，同时支持定点测量模式和移动测量模式，并在结果中给出沿多条测线测量的二维平面分布图。根据水平分量响应和垂直分量响应可以判定目标体的空间分布情况，为后期的数据反演等研究工作奠定了基础。
【关键词】：瞬变电磁法 三分量接收线圈 LabVIEW 数据处理 二维平面图
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH763.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究的背景及意义9
• 1.2 国内外发展状况9-12
• 1.3 主要研究内容12-13
• 1.4 本文结构安排13-14
• 第2章 瞬变电磁三分量探测系统组成及工作原理14-19
• 2.1 瞬变电磁探测基本原理14-15
• 2.2 瞬变电磁三分量探测系统组成15-17
• 2.2.1 系统结构及工作原理15-16
• 2.2.2 数据采集系统简介16-17
• 2.3 本章小结17-19
• 第3章 三分量接收系统整体设计及信号处理19-33
• 3.1 三分量探测系统接收线圈设计19-21
• 3.1.1 理想一次场信号的理论计算19-20
• 3.1.2 接收线圈等效电路及参数设定20-21
• 3.2 前置放大器设计21-22
• 3.3 三分量数据采集与处理功能设计22-32
• 3.3.1 数据采集功能实现22-26
• 3.3.2 数据处理功能实现26-29
• 3.3.3 异常信号的判定及修正29-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 三分量瞬变电磁系统中标定环测试与分析33-44
• 4.1 理论计算标定环响应33-35
• 4.2 实测标定环响应分析35-42
• 4.3 本章小结42-44
• 第5章 三分量瞬变电磁系统中目标体测试与分析44-53
• 5.1 目标体响应结果44-51
• 5.1.1 定点模式测量44-48
• 5.1.2 移动模式测量48-51
• 5.2 实测结果分析51-52
• 5.3 本章小结52-53
• 第6章 总结与展望53-55
• 6.1 总结53-54
• 6.2 展望54-55
• 参考文献55-58
• 作者简介及科研成果58-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：579939