DJS-8接收机使用说明书

1、大功率激电测量系统DJS 8接收机使用说明书中装集团重庆地质仪器厂时毅 夫方率潮电测置系统DJS-8g«2回臼叵|旧陋臼囿嵋匣 U H El Ei砸麒画 园回国嗦期直副加徵献=)DJS8微机激电仪是我厂和中装集团技术中心联合开发和精心研制的新一代 直流电法仪器。它结合国际和我国西部大开发的实际情况，在传统的激电仪器基础 上，增加了适用的技术含量，进一步的提高了仪器的抗干扰能力和数据处理的自动 化程度，并利用有关的解释软件，对测量结果进行处理解释和成图，大大提高了解 释效率。电法勘探是一种利用电特性进行地下勘探的地球物理学方法，它不仅可以研究 电性在水平方向上的变化，而且还可以研究地电

2、剖面的垂向变化。由于电法勘探具 有成本低、效率高的特点，它在矿产地质、能源地质、水文地质、工程地质、环境 地质等地质勘探中得到广泛的应用。电法勘探是寻找矿产资源的基本方法之一，为 勘探地下矿产资源立下了汗马功劳；在大型建设工程选址中电法用来研究疏松沉积 构造、确定基岩起伏与埋深、探测断裂破碎带；在寻找地下水过程中电法用来圈定 古河道、含水断裂带和岩溶发育带、第四系含水层；电法也是寻找煤田等能源的一 种有效方法；在滑坡、地面沉降、断裂等地质灾害调查中电法也发挥着重要的作用。大功率激电测量系统是集地球物理学、电子技术、计算机技术、信息处理技术 于一体，面向水文地质、矿产地质、工程地质、能源地质、环

3、境地质等应用领域的 高新技术产品。大功率激电测量系统包括：接收机、时间域激电发送机、整流电源、模拟器和 假负载。下面主要介绍接收机的用途、特点、技术指标及工作原理。 一、仪器的用途及特点：本产品是采用微机技术的短导线时间域激电仪。它既能用于普查又能用于详 查，也能进行自然电位的测量。其特点如下：1)测量参数多，能用于详查：仪器启动一次，可同时测量五个参数一 一次场电位Vi,四个不同延时的极化 率，其中M1的取样宽度可变(取样时间最小为 20mS), M1M4取样宽度的 关系为：M1 : M2: M3: M4=1: 2: 3: 4。基本宽度为 20mS: 40mS: 80mS: 160ms仪器开

4、机后，可预置 供电时间T (s)、断电延时Td (ms)、取样宽度Ts (ms)、 测量次数(N=110任选)。2)抗干扰能力强，观测精度高：仪器采用信号增强技术，每次观测的 VMs值均是几十次之算术平均值，使干扰降低n1/2倍（n为增强数），能自动剔除Ms超差大的点，以提高精度。3）仪器设有自检功能：当电源低于6.0 V时，显示电池不足；输入信号太大时，显示信号太大。4）仪器操作灵活、方便：采用全数字化自动测量，可对自然电位、漂移及电极极化进行自动补偿；用大屏幕液晶显示汉字，可直接输入有关参数，同时显示测量结果；可存储多种测量数据；设有RS-232申行接口，通过相应的软件可直接将存储的数据传

5、入计算机内，进 行各种方法的数字化解释；仪器美观、坚固，采用薄膜全密封触膜多层面板，防水、防潮，性能好。5）测量结果显示毫伏数和百分数，小数点后均为两位数（已对小数点后第三位数进 行四舍五入）。6）对采样数据进行数字滤波，去掉跳动大的突变点，对二次场的信号进行了巧妙地 处理，使得在一次场比较大或比较小的情况下，极化率的精度都比较高。7）取样宽度可变及取样宽度示意图一及表 1。8）Mi+ M2 +M3+M4的取样宽度之和必须小于供电方波宽度。图一取样宽度可变四块面积的宽度是可变的，是以 XI、X2、X4和X8四种倍率来变化，相应的 宽度如下表所示，宽度的单位均为 mS。表度tS1tS2tS3tS

6、4X1 、20mS4080160X240 mS:801603201X480 mS160320640X8160 mS3206401280、主要技术指标：测量电压最大值：± 2.5V;测量电压分辨率：0. 01mV;测量电压精度：± 1%±1个字（10mV时）；± 0.2mV±1个字（3mV10mV时）;仪器启动一次可同时测量 Vp和Ms值；供电周期：160秒任选；占空比：与发射信号相对应；极化率测量：Ms03%时，为± 0. 3± 1个字；Ms3%时，±2%±1个字；重复测量次数：110次任选；延迟时间：1

7、00ms1000ms任意选择，最小为100ms,以上任意选如120ms, 150ms, 200ms 等。对50HZ工频压制优于60dB;输入阻抗： 5M Q ;自然电位补偿范围：± 1000mV整机工作温度：-10 C+50 C 湿度95%数据存储容量：128KB三、工作原理简介：（一）系统的基本原理：我们知道用两根A、B电极向地下供具有一定脉宽的连续正负方波信号时，大 地下的岩体受极化，在刚接通 AB电极的瞬时，形成一次电场 AV1,供电持续一定 时间之后，还可产生由地下介质的激发极化特性而产生的二次场的电位差AV2,此时的地下电场是一次场与二次场之和。断电后该地质体开始放电，由于

8、充电达到饱 和时的AV2值和断电瞬时的AV2值相等，因此，用MN接收电极接收，可测得二次 场电位AV2。根据二次场A V2的幅度大小和衰减快慢，可判断异常的性质。 1、电子导体激电场的成因：电子导体在供电电场的作用下，分别在阳极、阴极（导体两侧）形成正电子和 负电子的堆积（如一个电池），断电后便形成二次场AV2o 2、离子导体激电场的成因：实践表明，除了电子导体以外，岩石（离子导体）也会形成比较明显的激化效应。3、激化特性及测量参数：A V2的值与激电时间和激化体及围岩溶液的性质有关，在供电过程中，二次场 叠加在一次场上，称为总场。表征激发极化的参数为视极化率，其公式如下：AV2Ms= X10

9、0%AV（二）工作原理:显示器图三激电仪原理方框图如图二所示，激电仪由单片机及控制电路、模拟通道电路、控制处理软件等部分 组成。1 .激电仪采用单片机作为控制处理单元，配置键盘、液晶显示器、用行口。2 .模拟通道电路包括 MN电压输入级、保护电路、滤波级、自电补偿电路、程控放大器；电流取样、滤波器、程控放大器；采样保持器、模数转换器等电路。3 .控制、处理软件本程序大致分为如下几个部分：第一部分：监控部分，包含键盘扫描、预置参数、存储、查询、传输等；第二部分：测量部分，包含信号采集等；第三部分：显示部分，包含测量结果数据显示、曲线显示等。利用单片机进行自动控制，产生测量与显示的时序信号。程序流

10、程图如下：Y图四 激电仪测量框图四、面板及键盘使用说明：1）面板说明：显示器：大屏幕液晶HQ12864T;24个键的键盘，容许进行各种操作和数据输入；2） 24个键的功能及使用说明：数字键（09）:用于输入数值；小数点：用于输入小数点查询键：用于查询存储的测量结果；电池键：用于显示电池电压；清零键（双功能键）：第一，用于清除键入的数值，第二，按住此键，接通开关, 用于清除内存数据；自电键：用于测量MN输入端的自然电位；参数键：用于输入各种参数；存储键：用于存储测量结果数据及测线号、测点号等；复位键：用于使仪器回复到开机状态；光标键：用于输入参数，光标移到某一位置，数据就送到给定的位置；测量键：

11、用于测量一次场、极化率等；通讯键：用于RS-232接口传输测量数据用曲线键：用于显示参数曲线；回车键：确认各种设置。五、操作说明：开机后屏幕显示如下图所示：DJS 8微机激电仪Ver1.00电时间 断电延时 取样宽度 测量次数按参数键，输入参数，如图所示,x.xx (S) xxxx (ms) xx (ms) xx输入设定的供电时间，如供电时间：5S;按光标键，将光标移到断电延时所在位置，输入时间，如 100mS,输入取样宽度时间，如20mS按光标键，将光标移到测量次数所在的位置，输入测量次数，如2。注：输入参数时，光标跟着所输入的参数移动，换行时，需按光标键。按测量

12、键，仪器开始进行测量状态，测量过程中首先进行自电补偿，显示如下图所示：正在自然电位补偿仪器自电补偿以后，开始同步，显示如下:正在同步 测量次数：#正供测量 测量次数：#负供测量 测量次数：#为参数中所输入的测量次数。仪器自电补偿以后，开始同步，显示如下:同步测量测量完毕，显示测量结果，如下图所示:VP=# # #.# # mVM1=# #.# #M2=# #.# #M3=# #.# #M4=# #.# #所测结果，若不理想，可直接按测量键，重新测量，直到所测数据合适为止, 按存储键，将测量结果存入内存，显示如下图所示：剖面号：# #存储号：# # # #输入所测数据的剖面号，如1;按光标键，将

13、光标移到存储号位置，输入存储点号，如 1,按回车键确认，显示OK存储完毕若剖面号不变，下次存储时，可不必重新输入，存储点号自动递增，也不必重 新输入，可直按存储键进行存储。若更改到另外一条剖面时，必须重新输入新的剖 面号，存储点号不能同上一条剖面11的存储点号重复，即应从上一条剖面最后一个 存储点号之后开始输入，例上一剖面最后一个存储点号为10,则下一剖面的存储点号可从11以后开始。按查询键，进入查询状态，显示如下图所示：查询存储号：# #输入所要查询的存储号，如2,按回车键，即可显示第二个测点的结果,VP=# # #.# # mVM1=# #.# #M2=# #.# #M3=# #.# #M

14、4=# #.# #按曲线键，显示如下:剖面号：# #极化率：M1剖面号为所作曲线的剖面号, 接回车键显示如下：极化率默认为 M1画图比例X: # #Y: # #X为横坐标，满屏为120个象素点，当测点数为4时，比例为30,第一个测点 值为X坐标第30个象素点上，第二个测点值为60,依次类推，各点之间用直线连 接成图后为折线；Y为纵坐标，表示极化率值，满屏为50个象素点，在一条剖面上， 以所测极化率的最大值为基准，例当极化率最大值为10%时，比例为5,每5个象素点表示1 %的极化率值。另外，画图比例也可由程序根据测点数和极化率值设定。画图比例设定后，再按回车键，可显示曲线。六、串行接口的使用：以

15、PC机为例：串行异步通讯数据传送格式为8位数据位，1位停止位，无奇偶校验。波特率为4800bit/So传送ASCII字符，以回车键和换行作为字符串的结束。具体作用方法如下：关断DJS8的电源。把DJS 8用行口电缆线与PC机的RS-232 口相连。使PC机接通电源，并在 BASIC环境运行通讯程序 DJSCOMUS.BAS。使DJS-8接通电源，按计算机叵褪，将提示需要存盘否？若存请输入 Y 后回车，再输入文件名，若不存盘直接按回车键，屏幕将显示，请按通讯键”, 然后按下画便， 仪器显示：开始存储序号: 结束存储序号:输入开始与结束存储序号后，接回强I仪器开始传输数据，如传输失败， 重复上述过

16、程。传送结束时，屏上显示“ Receiving end'。七、仪器的维修和保养：如果仪器发生故障可利用本机的诊断程序检查：测量电池电压正常，但测量其他参数不准确或差异很大，故障出现在A/D转换之前可检查各运算放大器、滤波器及 D/A转换情况。检查各级静态工作点是否正常。检查程序板各控制信号是否正确送出。如果存储数据保持不住，检查RAM芯片是否坏。串行接口不正常：很可能是 MAX233 ,或P80C32坏或性能差。检查D/A (DAC1230)第8脚应为2048mv左右，(误差为± 24mv),否则调节对应电位器W1。RAM器件损坏，显示 ERROR 1N RAM测量电池电压正

17、常，但测量其他参数不准确，或差异很大，检查 M、N电极是否接地良好及不极化电极中的硫酸铜溶液是否饱和。用行口 RS232不能通讯，检查通讯电缆是否断线，通讯口连接与设定是否一致。电缆连接方式：七芯快速插头1 2 计算机RS232九心2 5检查CPU板各控制信号是否正常送出。观察是否有震松的器件或插头。因为本仪器全部采用CMOS器件，故使用电烙铁必须良好接地或用余热焊接。如整机开机不工作，检查电源线是否脱落。总之，在发生故障时，首先检查各连接环节（比如电极与大地，电极与仪器等） 是否良好，然后按上面的步骤检查仪器。仪器保养：每次工作后，应将电池取出，防止漏液。还应用脱脂棉蘸少许水将鱼器显示窗、面

18、板、外壳擦拭干净，严禁用有机溶剂（如酒精等）擦拭。仪器不应长期存放在潮湿或有腐蚀性气体的环境中。严禁将仪器工作或存放在-20C以下的温度环境中。附录一：短导线：存储数据排列格式：N, M, Vp, Mi, M2, M3, M4,N :点号 M :剖面号Vp: 一次场电压M1M4：极化率，附录二:（1）在表土不均匀性严重时，MN不宜选择过小。（2）在有明显游散电流和自然电位变化大的地区，在保证接收机测量的一次场电位20mV的前提下，尽量缩小MN极距，可以将这一干扰的影响降到最 低程度。（一）观测方法与技术要求1）断电后某一瞬间的二次场电位差&V2一般不应小于0.15mV,在有明显游 散电

19、流干扰的地区，允许的AV2最小值应根据干扰幅度适当的增大，对于 用激电衰减特性找水，AV2最小值应适当增大。在干扰小的地区 AV2值应 大于0.5mVo2）凡出现下述情况之一，需要重复观测。a测量结果发现有明显的干扰现象，单次观测难以保证最终结果的精度时。b视极化率异常有突变点，Ms值有明显的上升势头，或四个 Ms值有明显的 不成衰减规律时。（二）困难条件下的观测和处理：1 .观测点甚远无法工作时，应检查仪器。当确信仪器性能正常，而是由外部 因素造成时，可根据其特点进行分析、判断并给予处理。常见的由外部因素造成的观测困难现象及原因有以下几种：按SP键如果液晶显示器有自然电位显示值，再测一次自电

20、值若基本相同，说明MN回路是通路的，如果两次测量值根本不同，说明 MN回路没有接收。按SP键，每次测的自然电位差值变化很大时，可能是测量导线随机摆动或严 重漏电，不极化电极与金属器具碰接，电极附近有机械震动或不规律的游散电流干扰引起的。 测量电极漏电也常表现为二次场电位差衰变不正常， 会出现负值。2 .视极化率观测值很大甚至接近100%或二次场电位差很大，引起这种现象可能是由地质因素造成的电场畸变；或是由低阻覆盖层的感应作用造成的。3 .利用SP键，观测某一地区自然电位和工业游散电流的变化情况，如发现变化很大，严重影响观测精度时，应通过实践摸索抑制或排除的措施。应注意观察，弄清其在时间、分布地

21、段和方向上的特点，然后采取相应措施。(三)不极化电极的使用不极化电极的制作：( 1)将瓶用清水洗净，或放入沸水中将污物或有机物除去，以保证瓶底部素瓷的毛细孔通畅。( 2) 铜棒或铜条用细砂纸擦净， 或浸在 1520%的硝酸溶液中洗涤2 3 秒钟后用清水洗净，棉花擦干。(3)将硫酸铜(CuSu4、 5H2O 化学纯) ，倒入蒸馏水搪瓷缸中加热煮沸，使硫酸铜在蒸馏水中完全溶解，达到饱和状态，并过滤。(4)将煮沸后的饱和硫酸铜溶液倒入瓶内，必须保证铜棒浸入溶液深度大于5cm以上。(5)测定电极极差。将两个不极化电极放在装有硫酸铜溶液的瓷缸或玻璃缸内，用数字万用表测量的极差若大于 2mV 应将铜棒抽出

22、放入装有硫酸铜溶液的同一缸中。测量两个铜棒的极差，若超过1mV ，应将铜棒再放入硝酸溶液中洗净，极差变化小于 0 01mv/5 分钟。附录三：通讯程序DJSCOMUS.BAS10 REM DJS-8 ibm-pc communication20 DEFINT I,J,K,L,M,N,S,P30 DIM C(8000)40 COLOR 15,0:CLS:CLOSE50 INPUT"WANT TO RECEIVE STORE No. : ",K60 PRINT "Please turn on your DJS-8"70 IF INKEY$="&qu

23、ot; THEN 7090 INPUT"SERIAL NO. 0/1:0-COM1,1-COM2?"M140 IF M=0 THEN OPEN "COM1:4800,n,8,1,rs,ds,cs,cd" AS #1150 IF M=1 THEN OPEN "COM2:4800,n,8,1,rs,ds,cs,cd" AS #1160 INPUT "Do you want to save ?(y/n):",V$170 IF V$<>"y" AND V$<>"Y&qu

24、ot; THEN 190180 INPUT "PLEASE INPUT SOURCE DATA FILE NAME:",PAT$190 PRINT "Press REMOTE key on your DJS-8"200 LINE INPUT #1,A$:PRINT A$210 FOR I=1 TO K220 PRINT :PRINT I;230 FOR J=1 TO 7240 LINE INPUT #1,A$250 B$=MID$(A$,2,8)260 S=(I-1)*7+J270 C(S)=VAL(B$)290 PRINT C(S);300 NEXT

25、J310 NEXT I330 IF V$<>"y" AND V$<>"Y" THEN 360340 OPEN "o",#2,PAT$350 FOR J=1 TO 8000:PRINT #2,C(J):NEXT J360 CLOSE370 PRINT "Receiving end"380 INPUT "DO YOU WANT TO PRINT SOURE DATA ?(y/n):",OO$390 IF OO$<>"y" AND OO$<

26、>"Y" THEN 480400 LPRINT"N M Vp M1 M2 M3 M4"410 FOR I=1 TO K420 LPRINT""430 FOR J=1 TO 7440 P=(I-1)*7 +J450 LPRINT C(P);460 NEXT J470 NEXT I480 SYSTEM附录四：41关于测量数据存储的说明：由于本仪器具有存储数据和仪器屏幕上可以直接画有关测量数据的曲线功 能及与其他微机的联机功能（并配有相应的解释软件）。所以我们希望将有关测 得数据按一定顺序存储起来。存储的方法：第一、确定剖面号（PRE

27、FL）,不论选用那种装置，当按参数键后，屏幕上最后一 行都会显示出：“PRFL=？”这就是剖面号。当需要输入给定的剖面号，可 将光标移到此行前面，然后再按相应的数据键，输入给定的数据后，再按 回车键确认即可。第二、对于同一剖面（即同一测深点）不同电极距，在储存时只需输入相应的点 号，此点号在按存储键时，屏幕上将显示出“ STORED? ”，其中mm为存储 点号，开机应默认为“1”。如要修改，请输入相应的修改号，只要不关机， 每按一次存储键时，存储号自动加“1”。对于同一个剖面号，所存储不同极 距的测点号（即储存号），必须连续不间断，对于不同的剖面间的存储点号， 可以间断。如第一剖面所存储点号是

28、1 10,第二剖面可以从20 30,也可 以连续从1120。在通常的情况下，希望连续存储，可以节省存储空间。 另还应注意的是：如第一次工作存储到100点时，下一次开机再存储数据应 以101点开始，这时按一下存储键，屏幕显示“ STORE 1? ”，这时输入 数据101后，在按回车键即可，显示“ OK”存储完毕。应注意的是：假如在剖面1存n组数，剖面2存n组数，再在剖面5存n组数, 此后要画剖面4的曲线时，屏幕一开始将出现一片黑，大约过 2分钟后，才能显示。 “PROFIL ERROR”说明所要画的剖面没有存数据。 程序上要查询一段时间。一个 剖面至少要存2组数据，才画曲线。只存一组数据不画曲线

29、。如果我们要画第n个剖面的曲线时，先按曲线键，再按数字键 N,再回车，若 屏幕上出现“ ARRAY ERROR”，说明排列错误。调用：只是调某一点（组）的全部数据，包括点号和剖面号。如果要想知道某 一剖面某一组数据时，在存储时就要记住，才能调用。43 本仪器所设计的参数的定义说明：该仪器除了广泛应用在各种工程勘察以外，在寻找地下水方面应用的也非常有 效，为此我们增设了和含水有关的参数，以便为资料处理解释提供充分的依据，克 服了单一数据的多解性。1）自然电位SP =Vmn2）视极化率 V2MS =-1 0% VMN其中A V2为二次场，AVmn为一次场。附录五：问题解答首先，感谢广大用户使用本仪

30、器。下面说广大用户所关心的问题做一点力所能 及的解答，以便更好使用本仪器。1 .测线号、测点号是怎样定义的？通常情况下，本仪器的测线号与测点号同野外施工中的测点号、测线号概念是 一致的，即测线号为一条测线的编号，测点号为沿测线分布的观测点的编号。空间 位置不同的测线，具编号不相同，同一条测线上位置不同的测点其编号也不相同。 但在进行电测深方法测量时，测线号与测点号的定义与上面所述不同。此时的测线 号为空间的一个物理测深点编号，而测点号为不同深度极距（AB/2）时的编号。也可以这样理解，此时的测线是通过空间的某一点垂直大地表面向地下延伸的一条线， 而不同的测点则位于这条测线上的不同测深极距（ A

31、B/2）位置上的编号。2 .什么是RS-232用行口，如何连接？对计算机有无特殊要求？EIA、RS-232是美国电子工业协会正式公布的串行接口标准，也是目前最常用 的串行接口标准，用来实现计算机与计算机之间，计算机与仪器之间的数据通讯。 满足该标准的接口称为 RS-232标准接口，最大通讯距离为15米，最大传输速率为 20KB/S。由于这种接口是标准的，一般计算机配备该接口12个，分别称为COM1TCOM2如用户购买的新型计算机不是 RS-232标准，需要配备与RS-232有关的转 换插头。（此项请用户购买计算机时要特别注意）。连接用行口时，先将仪器与计算 机的电源均关断，并确定计算机用行口的位置及口号（ COM似COM2a从仪器配件 中取出R*232 口专用电缆，将其上的七芯插头端插入仪器面板上的标有 “R*232” 的插座上，将九芯插头端插入计算机用行口插座上，如计算机用行口插座为25芯时，需将九芯插头端插入（925芯过渡插头）。至此便完成了用行口的连接，其后执行 数据通讯操作程序，具体操作详见软件说明书。16补充说明：3 、