Question

电(磁)法勘探仪器

Answer 1

(1)V8网络化多功能电法仪

V8是加拿大凤凰公司最新一代多功能电法仪，汇集当代最新科技成就于一身，成功地解决了很多用户过去在实际生产中遇到的瓶颈问题。其先进的GPS同步和无线网络技术的结合使V8即使在复杂的山区施工也较方便;野外施工无需对钟，极大地提高了生产效率。V8和V5－2000SSMT采集单元兼容，可以做多站大面积同步采集，每个A/D采样和格林尼治时间同步，野外作业各站点随时随地开机，时间重叠做同步数据相关处理。

V8的出现将电法勘探带入一个全新意义的新纪元，开创真正的电法三维或四维观测新阶段，V8系统采用的是先进的模块化技术，包含天然场的远参考大地电磁(MT)和音频大地电磁(AMT)以及人工场源的可控源音频大地电磁(CSAMT)、各种时间域和频率域电磁功能(TDEM和FDEM)、时间域和频率域激发极化(TDIP和SIP)，还具有偶极、施伦贝格、温纳等各种电阻率功能，还可以通过合适的传感器记录或监测时间序列数据。

V8有三个电道和三个磁道，V8可以单机工作，也可和多个系统单元(V8或RXU－3ER)组成多道无线局域网络同步采集系统，见附图3。所有采集单元及发射单元均通过GPS信号保持精确同步，在GPS信号不好的地方，系统内晶振时钟自动启动并保持同步。凤凰公司研制的还有TXU－30多功能大功率发射机、T－3便携式多功能发射机、T－4A瞬变电磁专用发射机，为完成各种不同参数的测量，配有MTC－50大地电磁专用探头、AMTC－30音频/可控源音频大地电磁磁探头、MTEM－AL中频率瞬变电磁接收线圈、TDEM线圈。

(2)GDP－32Ⅱ

GDP－32Ⅱ地球物理数据处理器(附图4)实际上是一个万用的、多通道的接收机，其设计目的在于采集任何类型的电磁或电场数据，其带宽为直流(DC)至8kHz。GDP－32Ⅱ既可进行频域测量，也可进行时间测量。在0.000121Hz到8kHz范围内，可以按二进制间隔，任意选择26个频率道。

GDP－32Ⅱ设计了多通道数据采集功能。大型号GDP－32Ⅱ可以提供同步测量的16个通道，其频率范围从直流到8kHz。多个接收机也可同时使用以进行更多通道的数据采集。小型号GDP－32ⅡT最多可接收6个模拟通道。这些通道可以是高速NanoTEM采集板和标准模拟板的一种组合。在任何一种情况下，最多三个高速NanoTEM通道是可以被安装的。

GDP－32Ⅱ可测量电阻率、激发电位(频域或时域)、复电阻率、可控源音频大地电磁(CSAMT)、谐波可控源音频大地电磁(HACSAMT)、频域电磁(FEM)、瞬变电磁(TEM)、纳米(Nano)瞬变电磁(连续的纳米瞬变电磁)、天然源大地电磁、天然源音频大地电磁等。

(3)EH－4连续电导率剖面仪

EH－4是美国Geometrics公司和EMI公司联合研制的双源型电磁/地震系统，为系统首创的变频率电磁测深系统(附图5)。该仪器设计精巧、坚实，特别适合地面2D与3D连续张量式电导率测量，在技术上率先突破传统单点测量壁垒，走向电磁测量拟地震化、联合2D与3D连续观测和资料解释。采用独特的正交偶磁极可控源，结合地震仪技术，系统可快速、自动、多频率采集数据。每个点采集时间为5～20min。勘探深度2～1500m，通常1000m左右。可现场实时彩色成像。

EH－4连续电导率剖面仪是目前浅层油气、煤田、矿产、地下水、冻土层、山区工程、矿井工程勘探的电磁仪器。它的勘探深度小于1000m，可用于2D与3D连续电导率测量。主要用途有岩土电导率分层、地下水探测、基岩埋深调查、煤田高分辨率电探、金属矿详查和普查、环境调查、淡水分界面划分等。

(4)高密度电法仪

高密度电法仪是一种阵列式直流电法勘探仪器，它具有采集数据量大、反映地下信息丰富、效率高、避免人工移动电极等优点，广泛应用于各个领域。

高密度电法仪生产厂家和仪器型号较多，附图6北京大地华龙RIS－2D分布式高密度电法仪。

⊙主要技术指标:输入阻抗大于100MΩ;电压测量范围为±4V;精度优于±0.3%;分辨率1μV。

⊙电流测量范围在±2A;精度优于±0.5%;分辨率1μA。主机最大供电电压为600V，最大供电电流为±2A。测量电位、电流、电阻率精度均在±2%，电源为12V与14AH铅酸充电电池。工频抑制优于－80dB。自电补偿方式及范围是全量程跟踪式自动补偿。工作温度在－10～+50℃之间。重量约6.5kg。电极道数为60道可扩展，工作装置可采用温纳、施伦贝格等方式。

(5)探地雷达仪

探地雷达(简称GPR)是一种近十余年才发展起来的电磁探测技术，具有无破坏性检测、分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示等特点。已广泛应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考古探测等众多领域，取得了一定的探测效果。

国外仪器主要有SIR系列、GV系列、EKKO系列、RAMAC系列、RIS－K2系列等和国内的MUL系列、LTD系列、CL系列等。附图7为GSSI公司的便携式SIR－3000探地雷达。

⊙技术性能:坚固耐用，重量轻，便携式;高分辨率强光型液晶显示;通用微型闪存装置;内置式可充电电池;USB，RS－232多种接口。

⊙技术指标:①主机和存储器:传感器适配各种探头;256Mb闪存卡;微型闪存口;微处理器;显示器;②数据采集中，数据格式、扫描率、样点字节、扫描样点数、操作模式、测量范围、增益、及滤波器都可选择。

(6)瞬变电磁仪

瞬变电磁仪(附图8)在水文工程中用于探测含水层、断层含水性;在矿产资源勘探中主要用于寻找多金属矿;在环境工程中用来地下局部极化不均匀体及部分环境污染区等。

瞬变电磁仪接收机可实现三分量同时接收，电缆或晶体同步，有30个观测道，24位信号分辨率和29位系统分辨率，有27个基本频率，积分时间从0.5～120s，工作温度－40～+60℃，防水、防潮、防震，重15kg。瞬变电磁仪发射机，发射功率达1500W，内部电源电压18～60V可变，可与发射线圈实现最佳匹配。如使用外部电源，发射功率可达3800W，电压可达160V。

⊙接收机主要技术指标:①电流波型:偶极方波，正、负方波之间可设置50%占空系数;②基本频率:30，75，285Hz，(60Hz工频时)，25，62.5，237.5Hz，(50Hz工频时);③关断时间:40m×40m发射线圈，3A发射电流时，2.5μs;④线圈尺寸:5m×5m(8匝)到100m×100m(单匝);⑤输出电压:0～9V连续变化，最大发射电流3A;⑥同步:电缆同步;⑦工作温度:－40～+60℃，重量:5.3kg。

(7)微机激电仪

微机激电仪(附图9)，配合使用大中小不同功率的发送机供电，多台激电仪同时接收。用于电阻率法和时间域激发极化法的测量，仪器可显示视电阻率、视激化率、半衰时、累加和、偏离度、自然电位、供电电流、一次场等测量值。可广泛用于金属与非金属矿产资源勘探、寻找地下水源、水文工程、环境工程等地质勘探。

本仪器可进行地面所有装置的激电测量、电阻率测量，也可进行井中的连续激电测井和井中激电测量，以DUM－2高密度电阻率仪电极自动转换器配合，还可进行高密度电阻率测量。本仪器一机多用功能，优于国内其他同类型仪器。

⊙仪器特点与功能:①采用信号增强技术和数字滤波，抗干扰能力强，测量精度高。②自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿。③接收部分有瞬间过压输入保护功能。④大屏幕液晶汉化显示，测量参数、观测曲线，明了直观。⑤多参数测量(可测量并存储自然电位、一次电位、供电电流、视电阻率、半衰时、累加和、偏离度等)。⑥掉电保护:具有掉电数据不掉功能，能存储1MB个数据并长期保存。⑦全密封结构，具有防水、防尘、寿命长等的优点。

⊙主要技术指标:①输入阻抗:大于100MΩ;②一次电位分辨率:为1μV，最大可测20V;③电位精度:为1%±1个字;④极化率分辨率:0.001%，极化率精度:±1%±1个字;⑤电流分辨率:0.01mA，电流测量精度:±2%±1个字;⑥自电补偿范围:为0～±1023mV;⑦50Hz抑制:在49.5～50Hz范围内大于80dB;⑧接口:USB，存储器:16M非易失存储器;⑨工作温度:－10～+50℃(液晶0℃);⑩外形尺寸:270mm×130mm×190mm;瑏瑡仪器重量:2kg。

(8)综合电磁法测量系统

多道网络化综合电磁测量系统(附图10)是电场和磁场传感器直接与主机连接组成标准的MT，AMT，远参考道或CSAMT观测系统，与多个测站连接成多道网络或E－MAP观测系统。通频宽从直流到250kHz，对不同通道可同时设置不同的采样率，可以同时采集不同频段的信号，除固定频带外还可以自由设置频带范围。可通过以太网、局域网、蓝牙技术、Internet等手段对仪器进行控制或下载数据，最多可由32个测站组成网络系统同步工作，由内置GPS实现同步。

⊙测量系统的主要特点:①具有10个数据采集通道;②通频带最宽，从直流到512kHz;③可通过网络和其他形式对仪器控制或下载数据;④在多道和网络系统中有高精度的内置GPS同步;⑤自检、自行标定、自动补偿电极极化电位;⑥实时处理、实时显示时间系列和各种MT参数;⑦12V电瓶供电，功耗3～5W。