找水新仪器及其应用学习教案

1、会计学1找水新仪器找水新仪器(yq)及其应用及其应用第一页，共121页。主指物探仪器主指物探仪器(yq)(yq)原理、性能指标、应用效原理、性能指标、应用效果、厂家、价格等有一定果、厂家、价格等有一定的了解的了解目的目的(md)(md)： 正确认识广告正确认识广告 选择理想产品选择理想产品第1页/共121页第二页，共121页。第2页/共121页第三页，共121页。一、找水方法一、找水方法(fngf)分类分类1、直接找水方法、直接找水方法 核磁共振核磁共振(h c n zhn)法（唯一）法（唯一）第3页/共121页第四页，共121页。一、找水方法一、找水方法(fngf)分类分类2、间接找水方法、

2、间接找水方法（寻找（寻找(xnzho)与地下水有与地下水有关的构造）关的构造） 电阻率（电导率）、电阻率（电导率）、激化率等激化率等 第4页/共121页第五页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法1 1、基本原理、基本原理2 2、仪器结构、仪器结构NUMISNUMIS3 3、测量参数、测量参数4 4、图示方式、图示方式(fngsh)(fngsh)5 5、反演结果、反演结果6 6、关键技术、优点和缺点、关键技术、优点和缺点 第5页/共121页第六页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法1 1、基本原理、基本原理 核磁共振是一个基

3、于原子核特性的物理现象，系指具有核子顺磁性的物质(wzh)选择性地吸收电磁能量。氢核是地层中具有核子顺磁性物质(wzh)中丰度最高、磁旋比最大的核子。第6页/共121页第七页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法1 1、基本原理、基本原理第7页/共121页第八页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法1 1、基本原理、基本原理脉冲脉冲(michng)矩矩：q=I*t第8页/共121页第九页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法1 1、基本原理、基本原理第9页/共121页第十页，共121页。二、核

4、磁共振找水法二、核磁共振找水法 2、仪器、仪器(yq)结构结构第10页/共121页第十一页，共121页。二、核磁共振找水法二、核磁共振找水法 2、仪器、仪器(yq)结构结构第11页/共121页第十二页，共121页。二、核磁共振找水法二、核磁共振找水法 3、测量参数：信号、测量参数：信号(xnho)幅幅度、信号度、信号(xnho)相位相位 第12页/共121页第十三页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法 4、图示方式、图示方式 第13页/共121页第十四页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法 5、反演结果、反演结果 第14页

5、/共121页第十五页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法 6、关键技术、优缺点、关键技术、优缺点 第15页/共121页第十六页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法 6、关键技术、优缺点、关键技术、优缺点 第16页/共121页第十七页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法 6、关键技术、优缺点、关键技术、优缺点 第17页/共121页第十八页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法 6、关键技术、优缺点、关键技术、优缺点 第18页/共121页第十九页，共121页

6、。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法 6、关键技术、优缺点、关键技术、优缺点 （1 1）抗干扰能力）抗干扰能力（2 2）钻孔）钻孔(zun kn)(zun kn)定位定位三维体积效应三维体积效应(xioyng)(xioyng)一般配电阻率法一般配电阻率法定位，如：定位，如：高密度电阻率法高密度电阻率法第19页/共121页第二十页，共121页。二、核磁共振二、核磁共振(h c n zhn)找水法找水法 6、关键技术、优缺点、关键技术、优缺点 （1 1）预研究（微弱）预研究（微弱(wiru)(wiru)信信号处理）号处理）（2 2）申请国家自然基金）申请国家自然基金（3 3

7、）科技部投标）科技部投标第20页/共121页第二十一页，共121页。讲课提纲讲课提纲一、找水方法一、找水方法(fngf)(fngf)分类分类二、核磁共振找水法二、核磁共振找水法三、电磁法三、电磁法四、高密度电阻率法四、高密度电阻率法五、激发极化法（激电五、激发极化法（激电）( (简介简介) )六、影响地学仪器的几六、影响地学仪器的几项高新技术项高新技术七、几点感想七、几点感想 第21页/共121页第二十二页，共121页。三、电磁三、电磁(dinc)法法（一）频率（一）频率(pnl)(pnl)测深法测深法（二）瞬变电磁法（二）瞬变电磁法（三）（三）CSAMTCSAMT第22页/共121页第二十三

8、页，共121页。三、电磁三、电磁(dinc)法（一）电磁法（一）电磁(dinc)测深法测深法 仪器仪器(yq)(yq)：EH-4EH-4连续连续电导率剖面仪电导率剖面仪 第23页/共121页第二十四页，共121页。（一）电磁测深法（一）电磁测深法 EH-4 EH-4 连续连续(linx)(linx)电导率剖面仪电导率剖面仪1 1、基本、基本(jbn)(jbn)情况情况2 2、仪器结构、仪器结构3 3、主要技术指标、主要技术指标4 4、测量参数、测量参数5 5、图示及结果、图示及结果6 6、关键技术和优缺点、关键技术和优缺点 第24页/共121页第二十五页，共121页。 EH-4 连续电导率剖面

9、仪连续电导率剖面仪 1、基本、基本(jbn)情况情况 EH-4电导率成像系统是： 天然场、人工可控源相结合的频率域测深系统 （V5、V6及GDP-32等是多功能仪器） 频点多达60个左右 EH-4电导率成像法主要是通过观测地层电性参数在纵向及横向上的变化特征(tzhng)，来确定地层岩性结构、 第25页/共121页第二十六页，共121页。 EH-4 连续电导率剖面连续电导率剖面(pumin)仪仪 2、仪器结构、仪器结构第26页/共121页第二十七页，共121页。 EH-4 连续电导率剖面连续电导率剖面(pumin)仪仪 3、主要技术指标、主要技术指标工作原理工作原理: : 天然场、人工可控源张

10、量大地电磁（天然场、人工可控源张量大地电磁（MTMT）频率范围频率范围: :10 10 Hz to 92 kHzHz to 92 kHz发射机发射机: : 2 2个个TxIM2 TxIM2 型正交垂直环型天线，频率范围：型正交垂直环型天线，频率范围：1 1 kHz kHz to 70 kHz. to 70 kHz. 发射磁矩：发射磁矩：400 400 Amp-m2Amp-m2（每个每个4 4m m2 2. . 工作电压：工作电压：12 12 V DC.V DC.电场传感器电场传感器: : 4 4个型号：个型号：BE-26BE-26带有源缓冲器高频偶极子，带有源缓冲器高频偶极子，2626m m电

11、电缆配缆配4 4根不锈钢电极根不锈钢电极磁场传感器磁场传感器: :2 2个型号：个型号：BF-IMBF-IM， 磁场传感器磁场传感器(10 (10 Hz to 100Hz to 100 kHz) kHz) 带带10 10 m m电缆电缆模拟前置（放大）模拟前置（放大）AFE-EH4AFE-EH4，调理调理2 2个电场和个电场和2 2个磁场信号，输出至数个磁场信号，输出至数据采集单元据采集单元第27页/共121页第二十八页，共121页。 EH-4 连续电导率剖面连续电导率剖面(pumin)仪仪 3、主要技术指标、主要技术指标 通道数通道数: : 4 4个个(2(2E, 2H)E, 2H)硬盘容量

12、硬盘容量: : 1.2 1.2 G GA/DA/D转换转换: : 18 18 bit bit 数字信号处理数字信号处理: : 3232位浮点，带宽：位浮点，带宽：DCDC96 kHz96 kHz显示显示: : LCD VGALCD VGA绘图仪绘图仪: : 内置内置4 (11 4 (11 cm)cm)绘图仪绘图仪电源电源: :12 12 V DC, 40 AhV DC, 40 Ah操作条件操作条件: : 0 0 to +50 to +50 加固便携防水外壳加固便携防水外壳第28页/共121页第二十九页，共121页。 EH-4 连续电导率剖面仪连续电导率剖面仪 4、测量、测量(cling)参数参

13、数测量：测量：ExEx、EyEy、HxHx、HyHy，通过通过(tnggu)(tnggu)阻抗张量运算阻抗张量运算，获得视电阻率获得视电阻率 第29页/共121页第三十页，共121页。 EH-4 连续电导率剖面连续电导率剖面(pumin)仪仪 5、图示及结果、图示及结果第30页/共121页第三十一页，共121页。 EH-4 连续连续(linx)电导率剖面电导率剖面仪仪 6、关键技术和优缺点、关键技术和优缺点 （1）磁探头、电极）磁探头、电极(dinj)的前置的前置放大、磁偶源发射系统；放大、磁偶源发射系统；（2）天然场和人工源场数据衔接）天然场和人工源场数据衔接；（3）静态、近区场影响。）静态

14、、近区场影响。 第31页/共121页第三十二页，共121页。三、电磁三、电磁(dinc)法（二）、瞬法（二）、瞬变电磁变电磁(dinc)法法 1 1、基本原理、基本原理2 2、仪器结构、仪器结构(jigu)(jigu)主要技术指标主要技术指标3 3、测量参数、测量参数4 4、工作方式、工作方式 5 5、关键技术、关键技术 第32页/共121页第三十三页，共121页。 （二）、瞬变电磁（二）、瞬变电磁(dinc)法法 1、基本原理、基本原理第33页/共121页第三十四页，共121页。 （二）、瞬变电磁（二）、瞬变电磁(dinc)法法 1、基本原理、基本原理周期脉冲信号波形及其频谱图周期脉冲信号波

15、形及其频谱图 （常规（常规(chnggu)连续发送信号）连续发送信号） 第34页/共121页第三十五页，共121页。 （二）、瞬变电磁（二）、瞬变电磁(dinc)法法 1、基本原理、基本原理单脉冲信号单脉冲信号(xnho)波形及其频谱图波形及其频谱图 （所谓脉冲压缩方式）（所谓脉冲压缩方式） 第35页/共121页第三十六页，共121页。 （二）、瞬变电磁（二）、瞬变电磁(dinc)法法 1、基本原理、基本原理nDuring the transmitter off-time, the decay of the induced currents are measured via a series

16、of gated channels nChannel times are dependent on Tx frequency typically from 0-150msec.Decay of Poor ConductorDecay of Good Conductor第36页/共121页第三十七页，共121页。 （二）、瞬变电磁法（二）、瞬变电磁法 2、典型仪器、典型仪器(yq)结构及技术指结构及技术指标标 第37页/共121页第三十八页，共121页。 （二）、瞬变电磁法（二）、瞬变电磁法 2、典型仪器、典型仪器(yq)结构及技术结构及技术指标指标 （1 1）国产某仪器：）国产某仪器：输入端灵

17、敏度：输入端灵敏度：0.05uV0.05uV；A / D A / D 转换器：转换器：16Bit16Bit频频 带：带：0 07.5KHz7.5KHz动动 态态 范范 围围 ：136dB136dB大屏幕显示（大屏幕显示（2402406464点阵，可现场显示点阵，可现场显示衰减曲线衰减曲线(qxin)(qxin)及多道电压剖面）及多道电压剖面）最大发射电流：最大发射电流：10A10A最大发射电压：最大发射电压：48V48V重重 量量 ：小于：小于3Kg3Kg第38页/共121页第三十九页，共121页。 （二）、瞬变电磁法（二）、瞬变电磁法 2、典型仪器、典型仪器(yq)结构及技术指结构及技术指标

18、标 （2）The GDP-32II Multi-Function Receiver NanoTEM Analog输入阻抗输入阻抗: 40 Kohm at DC 动态范围动态范围: 120 db 最小信号最小信号: 4 V 自动增益范围：自动增益范围： 10 to 160（二进制）（二进制） A/D转换位数：转换位数： 14 bits +/- 1/2 LSB 转换时间转换时间(shjin)： 1.2 S 每通道每通道1个个A/D第39页/共121页第四十页，共121页。 （二）、瞬变电磁法（二）、瞬变电磁法 2、典型、典型(dinxng)仪器结构及仪器结构及技术指标技术指标 （3 3）TEMS-

19、3STEMS-3S系统系统(xtng)(xtng)场源系统场源系统(xtng)(xtng)：电流幅值（电流幅值（A A）：）：100200100200脉宽（脉宽（msms）：）： 10 10、2020、4040、8080、160160、320320、 6 4 0 6 4 0 、12801280数据采集：电流、瞬变电势两道全域采集数据采集：电流、瞬变电势两道全域采集：分辨率：分辨率：0.1 0.1 V V最大可测量电压：最大可测量电压：10V10V采样率（采样率（ S S）：）：3030、5050、100100、200200、250250、500500瞬变响应时间：瞬变响应时间：102560ms

20、102560ms动态范围：动态范围：120dB 120dB 第40页/共121页第四十一页，共121页。 （二）、瞬变电磁法（二）、瞬变电磁法 3、测量、测量(cling)参数：参数：接收线圈接收线圈(xinqun)的感应的感应电压电压（时间序列）、（时间序列）、发射电流发射电流 第41页/共121页第四十二页，共121页。 （二）、瞬变电磁（二）、瞬变电磁(dinc)法法 4、工作方式、工作方式 地面地面发射回线接收线圈第42页/共121页第四十三页，共121页。 （二）、瞬变电磁法（二）、瞬变电磁法 4、工作方式、工作方式(fngsh) 地地面面发射回线被测导体(dot)第43页/共121

21、页第四十四页，共121页。 （二）、瞬变电磁法（二）、瞬变电磁法 4、工作、工作(gngzu)方式方式 航空航空MEGATEM系统(xtng) 第44页/共121页第四十五页，共121页。 （二）、瞬变电磁法（二）、瞬变电磁法 4、工作、工作(gngzu)方式方式 航空航空GEOTEM系统(xtng) 第45页/共121页第四十六页，共121页。 （二）、瞬变电磁法（二）、瞬变电磁法 4、工作方式、工作方式(fngsh) 结结果果第46页/共121页第四十七页，共121页。 （二）、瞬变电磁（二）、瞬变电磁(dinc)法法 5、关键技术、关键技术 （1）如何实现）如何实现(shxin)发射机快

22、发射机快速关断；速关断；（2）缩短线圈的过渡过程，实）缩短线圈的过渡过程，实 现早期测量；现早期测量；（3）二维反演软件。）二维反演软件。 第47页/共121页第四十八页，共121页。 （二）、瞬变电磁（二）、瞬变电磁(dinc)法法 5、关键技术、关键技术 发送回线的时间常数是固有的，可由下式估算：toffL/Rln(2V/(V+1.5)式中：L发送电感 R回线电阻(dinz) V加于回线的电压 toff单位：mS另外，ZONE公司有经验公式： toff2L1.25/(5+R)(S)式中：L回线边长（m） R回线电阻(dinz)() 第48页/共121页第四十九页，共121页。三、电磁三、电

23、磁(dinc)法（三）、法（三）、CSAMT第49页/共121页第五十页，共121页。讲课提纲讲课提纲一、找水方法分类一、找水方法分类二、核磁共振找水法二、核磁共振找水法三、电磁法三、电磁法四、高密度电阻率法四、高密度电阻率法五、激发极化法（激电五、激发极化法（激电）( (简介简介) )六、影响地学仪器的几六、影响地学仪器的几项高新技术项高新技术(o xn j (o xn j sh)sh)七、几点感想七、几点感想 第50页/共121页第五十一页，共121页。四、高密度电阻率法四、高密度电阻率法1 1、高密度电法电极排列、高密度电法电极排列2 2、高密度电法仪器的发展、高密度电法仪器的发展3 3

24、、高密度电法测量结果图示方法、高密度电法测量结果图示方法4 4、深度、深度(shnd)(shnd)问题问题5 5、发展趋势基本原理、发展趋势基本原理6 6、关键技术、优点和缺点、关键技术、优点和缺点 第51页/共121页第五十二页，共121页。高密度电法是阵列高密度电法是阵列(zhn li)(zhn li)勘探勘探通过电极扫描通过电极扫描(somio)(somio)，可同时获得纵向和横向的地电信息可同时获得纵向和横向的地电信息第52页/共121页第五十三页，共121页。野外电极排列（长江野外电极排列（长江(chn (chn jin)jin)大堤）大堤）第53页/共121页第五十四页，共121页

25、。（1）电极）电极(dinj)布设是一次完成的，这不仅减少了因布设是一次完成的，这不仅减少了因电极电极(dinj)设置而引起的故障和干扰，而且为野外数据设置而引起的故障和干扰，而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。的快速和自动测量奠定了基础。（2）有效的进行多种电极）有效的进行多种电极(dinj)排列方式的扫描测量排列方式的扫描测量，因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质，因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。信息。（3）野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集）野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集速度快（大约每一测点需速度快（大约每一测点需25s），而且

26、避免了由于手工），而且避免了由于手工操作所出现的错误。操作所出现的错误。高密度电法特点高密度电法特点(tdin)(tdin)：第54页/共121页第五十五页，共121页。（4）可以对资料进行预处理并显示剖面）可以对资料进行预处理并显示剖面(pumin)曲线形态，脱机处理后还可以曲线形态，脱机处理后还可以自动绘制和打印各种成果图件。自动绘制和打印各种成果图件。（5）与传统的电阻率法相比，成本低、效）与传统的电阻率法相比，成本低、效率高，信息丰富，解释方便。勘探能力显率高，信息丰富，解释方便。勘探能力显著提高。著提高。 高密度电法特点高密度电法特点(tdin)(tdin)：第55页/共121页第五

27、十六页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 1、电极排列方式、电极排列方式(fngsh)第56页/共121页第五十七页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 1、电极排列方式、电极排列方式(fngsh)对称四极：对称四极：A_M_N_BA_M_N_B偶极偶极：偶极偶极：A_B_M_NA_B_M_N单极偶极：单极偶极：A_M_NA_M_N (M_N_B) (M_N_B)单极单极：单极单极：A_MA_M微分排列微分排列(pili)(pili)（A_M_B_NA_M_B_N）、赤道、赤道第57页/共121页第五十八页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 2、高密度电法仪器、高密

28、度电法仪器(yq)的发展的发展高传统式高密度电法仪结构高传统式高密度电法仪结构(jigu)(jigu)示意图示意图 第58页/共121页第五十九页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 2、高密度电法仪器、高密度电法仪器(yq)的发的发展展分布式智能化高密度电法仪结构分布式智能化高密度电法仪结构(jigu)(jigu)示意图示意图 第59页/共121页第六十页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 2、高密度电法仪器、高密度电法仪器(yq)的发的发展展2.12.1、国外仪器、国外仪器 国外生产高密度电法仪的主要有日本国外生产高密度电法仪的主要有日本的的OYOOYO公司、瑞典的公司、

29、瑞典的ABEMABEM公司、法国的公司、法国的IRISIRIS公司、美国的公司、美国的AGIAGI公司。这些仪器价公司。这些仪器价位在位在6-76-7万美元（万美元（6060个电极配置）。国外个电极配置）。国外仪器大多数是将电测仪与电极转换开关仪器大多数是将电测仪与电极转换开关分开的。分开的。20022002年年1212月份，美国的月份，美国的AGIAGI公司公司出品一款新仪器将电测量主机与开关单出品一款新仪器将电测量主机与开关单元结合在一起。但未见国外仪器中使用元结合在一起。但未见国外仪器中使用PCPC机或类似机或类似PCPC机作为仪器主控制器，实机作为仪器主控制器，实现现场现现场(xinc

30、hng)(xinchng)测量曲线的报道。测量曲线的报道。 第60页/共121页第六十一页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 2、高密度电法仪器、高密度电法仪器(yq)的发展的发展ABEMABEM公司公司(n s)(n s)产品产品2.12.1、国外仪器、国外仪器(yq)(yq)第61页/共121页第六十二页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 2、高密度电法仪器、高密度电法仪器(yq)的发展的发展2.12.1、国外仪器、国外仪器(yq)(yq)AGIAGI公司公司(n s)(n s)产品产品第62页/共121页第六十三页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 2、高密

31、度电法仪器、高密度电法仪器(yq)的发展的发展2.22.2、国内仪器、国内仪器 国内高密度电法仪电极转换开关方面分国内高密度电法仪电极转换开关方面分三类：三类： 机械式电极转换开关机械式电极转换开关 电子式电极转换开关电子式电极转换开关 分布式智能化电极分布式智能化电极 在主机方面，多数仪器使用的是单片在主机方面，多数仪器使用的是单片机（微处理器），而使用机（微处理器），而使用PCPC机（或工控机机（或工控机）作为主控制器，并在屏幕进行现场曲线）作为主控制器，并在屏幕进行现场曲线显示的只有显示的只有(zhyu)(zhyu)中国地质大学（武汉中国地质大学（武汉）和原长春地院骄鹏公司等少数仪器。）

32、和原长春地院骄鹏公司等少数仪器。 第63页/共121页第六十四页，共121页。GMD-3GMD-3型主机型主机(zhj)(zhj)GMD2GMD2型主机型主机(zhj)(zhj)及计算机及计算机仪器主机仪器主机(zhj)(zhj)和计算机分离和计算机分离野外野外(ywi)(ywi)电极排列电极排列GMD6GMD6型主机型主机整个仪器由整个仪器由1212V V电瓶供电电瓶供电第64页/共121页第六十五页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 3、结果、结果(ji gu)图示方法图示方法 第65页/共121页第六十六页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 3、结果、结果(ji gu

33、)图示方法图示方法 第66页/共121页第六十七页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 3、结果、结果(ji gu)图示方法图示方法 第67页/共121页第六十八页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 3、结果、结果(ji gu)图示方法图示方法 湖北孝感湖北孝感(xio n)某地找水效果某地找水效果 第68页/共121页第六十九页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 4、深度、深度(shnd)问题问题 第69页/共121页第七十页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 4、深度、深度(shnd)问题（反演问问题（反演问题）题） 无噪声(zoshng)第70页/共

34、121页第七十一页，共121页。有噪声(zoshng)第71页/共121页第七十二页，共121页。两种实测两种实测(sh c)对比对比第72页/共121页第七十三页，共121页。两种反演两种反演(fn yn)结果对比结果对比第73页/共121页第七十四页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 5 5、发展趋势发展趋势（1 1）同时进行）同时进行(jnxng)(jnxng)激发极化激发极化法，法， 即：高密度激电法即：高密度激电法（2 2）三维）三维（3 3）人体电阻率法成像）人体电阻率法成像 第74页/共121页第七十五页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 5 5、发展趋势发展

35、趋势高密度激发极化法高密度激发极化法第75页/共121页第七十六页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 5 5、发展趋势发展趋势高密度激发极化法高密度激发极化法第76页/共121页第七十七页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 5 5、发展趋势发展趋势三维高密度电法三维高密度电法单极单极(dn j)单极单极(dn j)扫描扫描 第77页/共121页第七十八页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 5 5、发展趋势发展趋势三维高密度电法三维高密度电法三维反演三维反演(fn yn)模型模型 第78页/共121页第七十九页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 5 5、发

36、展趋势发展趋势三维高密度电法三维高密度电法三维反演三维反演(fn yn)结果结果 第79页/共121页第八十页，共121页。 四、高密度电法四、高密度电法 6、应用、应用(yngyng)展示展示第80页/共121页第八十一页，共121页。仪器主要技术指标(1) 最大电极通道数240道(2) 电位测量范围10V，分辨率10V(3) 电流测量范围3A，分辨率0.01mA(4) 输入阻抗大于20M（内部(nib)100 M）(5) 整机工作电源：输入12V（电瓶） AB输出：内部(nib)供电：最大电压300V、电流1A 外接供电：最大电压400V、电流3A(6) 50Hz工频抑制60dB第81页/

37、共121页第八十二页，共121页。 笔记本计算机为控制笔记本计算机为控制(kngzh)(kngzh)、测量、处理核心，、测量、处理核心， 虚拟仪器设计思想，全中文菜单操作虚拟仪器设计思想，全中文菜单操作功能选择功能选择接地电阻检查接地电阻检查(jinch)视电阻率测量、显示视电阻率测量、显示第82页/共121页第八十三页，共121页。仪器主要功能仪器主要功能温纳温纳 SCHLUMBERGER偶极偶极-偶极偶极单极单极-偶极偶极 根据用户根据用户(yngh)特殊需要设置排列特殊需要设置排列（硬件不改变），可进行二维（硬件不改变），可进行二维 三维电法工作三维电法工作第83页/共121页第八十四页

38、，共121页。仪器性能指标测试仪器性能指标测试(csh)(csh)结果结果模型实验(shyn)结果高阻斜板 高阻背斜(bi xi)（模型）直立铜板 充水铜球第84页/共121页第八十五页，共121页。 工程地质勘查工程地质勘查(地基、岩溶、滑坡等）地基、岩溶、滑坡等） 堤坝隐患、渗漏探测堤坝隐患、渗漏探测 非开挖水平钻进前硬体岩层探测非开挖水平钻进前硬体岩层探测 地质改造及矿产资源勘察地质改造及矿产资源勘察 水文工程（寻找地下水钻井定位）水文工程（寻找地下水钻井定位） 环境保护（污染范围评价环境保护（污染范围评价(pngji)等）等） 洞体探测、考古工作等洞体探测、考古工作等 也可根据特殊需要

39、做水下电法勘探。也可根据特殊需要做水下电法勘探。 应用范围应用范围(fnwi)不不限于找水限于找水第85页/共121页第八十六页，共121页。部分应用部分应用(yngyng)实例实例 例一、例一、 1999年年3月月20日，湖南日，湖南省益阳市，国家防汛抗旱省益阳市，国家防汛抗旱总指挥部组织总指挥部组织“堤坝隐患探测堤坝隐患探测设备测评设备测评”工作，本仪器是国工作，本仪器是国内唯一的分布结构式仪器。下内唯一的分布结构式仪器。下图是本仪器和美国某公司仪器图是本仪器和美国某公司仪器在在同一侧线测量的结果。同一侧线测量的结果。第86页/共121页第八十七页，共121页。 例二、京珠高速公路例二、京

40、珠高速公路(o s n l)湖北某湖北某段，岩溶勘察实验结果。电极间距段，岩溶勘察实验结果。电极间距2米，电极米，电极排列方式温纳装置。图中可看出排列方式温纳装置。图中可看出96米米110米米处被两边高阻相夹，而且在处被两边高阻相夹，而且在96米米100米处低米处低阻向下延伸。此处钻探时出现掉钻现象。阻向下延伸。此处钻探时出现掉钻现象。 第87页/共121页第八十八页，共121页。例三、湖北孝感某地进行的找水工作。使用电极例三、湖北孝感某地进行的找水工作。使用电极60根，电极距根，电极距5米，在水平米，在水平150米附近钻井米附近钻井(zun jn)，已打到低阻断裂带并出水。从钻孔柱状图，已打

41、到低阻断裂带并出水。从钻孔柱状图来看，和剖面图象对应较好。来看，和剖面图象对应较好。 第88页/共121页第八十九页，共121页。第89页/共121页第九十页，共121页。NoImageNoImage例四、某火车站选址例四、某火车站选址(xun zh)勘察结果勘察结果NoImage第90页/共121页第九十一页，共121页。例五、武汉甚家矶长江大堤不同例五、武汉甚家矶长江大堤不同(b tn)水位测量结果水位测量结果 （国家科技部重点项目）（国家科技部重点项目）第91页/共121页第九十二页，共121页。例六、武汉市青菱乡毛旦小学塌陷探测例六、武汉市青菱乡毛旦小学塌陷探测(tnc)结果结果第92

42、页/共121页第九十三页，共121页。例七、广东例七、广东(gung dng)某金矿高密度电法试验结果某金矿高密度电法试验结果第93页/共121页第九十四页，共121页。例八、树根探测例八、树根探测(tnc)结果结果第94页/共121页第九十五页，共121页。例九、例九、500KV超高压输电超高压输电(shdin)铁塔下铁塔下采空区采空区 探测结果（湖北荆门）探测结果（湖北荆门）第95页/共121页第九十六页，共121页。例十、武汉市中南民族例十、武汉市中南民族(mnz)学院综合楼学院综合楼15-15线线 高密度电法测量高密度电法测量s断面图断面图第96页/共121页第九十七页，共121页。例

43、十一、例十一、 2001年年7月河南信阳月河南信阳某地实测解释剖面与钻孔某地实测解释剖面与钻孔(zun kn)柱状图对照柱状图对照第97页/共121页第九十八页，共121页。例十二、例十二、 2001年年12月，探测放射性水泥池结果，月，探测放射性水泥池结果， 经开挖经开挖(ki w)，与实际符合，与实际符合第98页/共121页第九十九页，共121页。例十三、秦陵探测解释例十三、秦陵探测解释(jish)结果结果第99页/共121页第一百页，共121页。讲课提纲讲课提纲一、找水方法分类一、找水方法分类二、核磁共振找水法二、核磁共振找水法三、电磁三、电磁(dinc)(dinc)法法四、高密度电阻率

44、法四、高密度电阻率法五、激发极化法（激电五、激发极化法（激电）( (简介简介) )六、影响地学仪器的几六、影响地学仪器的几项高新技术项高新技术七、几点感想七、几点感想 第100页/共121页第一百零一页，共121页。五、五、激发极化法激发极化法 激电法作为电法勘探的重要分支，激电法作为电法勘探的重要分支，由于不受地形起伏及围岩电阻率不均匀由于不受地形起伏及围岩电阻率不均匀的影响，且可充分利用其时间特性。目的影响，且可充分利用其时间特性。目前，已广泛应用于找水。破碎含水岩石前，已广泛应用于找水。破碎含水岩石属离子导电的体极化属离子导电的体极化(j hu)(j hu)介质，其介质，其极化极化(j

45、hu)(j hu)率、半衰时、综合参数与率、半衰时、综合参数与岩石含水情况密切相关，含水层对应的岩石含水情况密切相关，含水层对应的极化极化(j hu)(j hu)率、半衰时、综合参数均率、半衰时、综合参数均有高值反应。有高值反应。 第101页/共121页第一百零二页，共121页。五、激发极化法（简介五、激发极化法（简介(jin ji)(jin ji)）1 1、时间、时间(shjin)(shjin)域域2 2、频率域（多频率）、频率域（多频率）第102页/共121页第一百零三页，共121页。讲课提纲讲课提纲一、找水方法一、找水方法(fngf)(fngf)分类分类二、核磁共振找水法二、核磁共振找水

46、法三、电磁法三、电磁法四、高密度电阻率法四、高密度电阻率法五、激发极化法（激电）五、激发极化法（激电）( (简介简介) )六、影响地学仪器的几项高新技术六、影响地学仪器的几项高新技术七、几点感想七、几点感想 第103页/共121页第一百零四页，共121页。六、影响六、影响(yngxing)(yngxing)地学仪器的几地学仪器的几项高新技术项高新技术地学仪器主要特点：地学仪器主要特点：1、专业性强、种类多，但应用面窄、专业性强、种类多，但应用面窄、需求量少。、需求量少。 地学仪器包括物探仪器、化探仪器地学仪器包括物探仪器、化探仪器岩矿测试分析仪器、工程岩矿测试分析仪器、工程(gngchng)勘

47、察与测试以探矿工程勘察与测试以探矿工程(gngchng)的仪器与设备等，涉及的仪器与设备等，涉及面广，专业性很强。面广，专业性很强。 第104页/共121页第一百零五页，共121页。六、影响地学仪器六、影响地学仪器(yq)(yq)的几项高的几项高新技术新技术地学仪器主要特点：地学仪器主要特点：2、研制难度大，需要高技术、高、研制难度大，需要高技术、高成本。成本。 地学仪器不仅涉及电子学、计算地学仪器不仅涉及电子学、计算机技术、传感材料、信号处理机技术、传感材料、信号处理(xn ho ch l)等学科领域的综合知识等学科领域的综合知识，还涉及到地球物理、地球化学、，还涉及到地球物理、地球化学、大

48、地测量学、工程地质学等专业知大地测量学、工程地质学等专业知识，多学科的交叉、渗透与综合无识，多学科的交叉、渗透与综合无疑增加了难度和成本，而且量少。疑增加了难度和成本，而且量少。 第105页/共121页第一百零六页，共121页。六、影响六、影响(yngxing)(yngxing)地学仪器的几项地学仪器的几项高新技术高新技术地学仪器主要地学仪器主要(zhyo)特点：特点：3、使用环境恶劣、设计要求苛刻、使用环境恶劣、设计要求苛刻。 地学仪器大多数工作于野外、井地学仪器大多数工作于野外、井下、海洋、空间等恶劣环境，对体下、海洋、空间等恶劣环境，对体积、重量、抗潮湿、防水、功耗、积、重量、抗潮湿、防

49、水、功耗、抗震动、抗干扰、温度范围等要求抗震动、抗干扰、温度范围等要求苛刻。苛刻。 第106页/共121页第一百零七页，共121页。六、影响地学六、影响地学(dxu)(dxu)仪器的几项高仪器的几项高新技术新技术1 1、笔记本式、嵌入式、笔记本式、嵌入式PCPC机，高速机，高速DSPDSP PC PC机广泛应用于各行各业乃至家庭生活中。机广泛应用于各行各业乃至家庭生活中。在此基础上发展了工控、嵌入式在此基础上发展了工控、嵌入式PCPC机，特别是机，特别是PC/104PC/104以体积小、功耗低、结构以体积小、功耗低、结构(jigu)(jigu)简单（简单（909096mm96mm、15W15W

50、、自堆总线结构、自堆总线结构(jigu)(jigu)）而越）而越来越受到仪器仪表行业的青睐，这一点正好迎合来越受到仪器仪表行业的青睐，这一点正好迎合地学仪器的特殊性。随着信号处理量、处理速度地学仪器的特殊性。随着信号处理量、处理速度、实时性和精度等要求的提高，单片机、实时性和精度等要求的提高，单片机、PCPC机已机已不能满足要求，不能满足要求，DSPDSP则以独特的性能渗透于各个领则以独特的性能渗透于各个领域，如域，如TITI公司的公司的TMS320C6xTMS320C6x，时钟，时钟200MHz200MHz，256256点点的的FFTFFT为为14.0S14.0S。目前，国内仪器中，应用笔记

51、。目前，国内仪器中，应用笔记本本PCPC机较多，机较多，PC/104PC/104也正在起步；而也正在起步；而DSPDSP在国外仪在国外仪器应用较普遍，如美国器应用较普遍，如美国EMIEMI公司的公司的MT-24MT-24、德国的、德国的SUBMITTSUBMITT浅层地震仪等。浅层地震仪等。 第107页/共121页第一百零八页，共121页。六、影响地学仪器六、影响地学仪器(yq)(yq)的几项高的几项高新技术新技术V-6 V-6A 1 1、笔记本式、嵌入式、笔记本式、嵌入式PCPC机机第108页/共121页第一百零九页，共121页。GDP-32II EH-4六、影响六、影响(yngxing)(

52、yngxing)地学仪器的几地学仪器的几项高新技术项高新技术1 1、笔记本式、嵌入式、笔记本式、嵌入式PCPC机机第109页/共121页第一百一十页，共121页。NUMIS六、影响地学六、影响地学(dxu)(dxu)仪器的几项仪器的几项高新技术高新技术1 1、笔记本式、嵌入式、笔记本式、嵌入式PCPC机机第110页/共121页第一百一十一页，共121页。六、影响六、影响(yngxing)(yngxing)地学仪器的地学仪器的几项高新技术几项高新技术1 1、笔记本式、嵌入式、笔记本式、嵌入式PCPC机机GMD6GMD6型主机型主机(zhj)(zhj)中国地质大学（武汉）中国地质大学（武汉）GMD

53、GMD系列系列(xli)(xli)高密度高密度电法仪电法仪第111页/共121页第一百一十二页，共121页。六、影响地学六、影响地学(dxu)(dxu)仪器的几项高仪器的几项高新技术新技术2 2、2424位位 A/D A/D转换技术。转换技术。 地学仪器所测量的信号中，多数是大动态范围地学仪器所测量的信号中，多数是大动态范围的，最典型的，最典型(dinxng)(dinxng)的是地震勘探中地震波信号的是地震勘探中地震波信号。以往的做法是浮点（程控）放大。以往的做法是浮点（程控）放大+A/D,+A/D,结构复杂，结构复杂，动态范围、噪声、漂移、精度等指标不高。单片动态范围、噪声、漂移、精度等指标

54、不高。单片2424位位A/DA/D的出现，使传感器可直接与的出现，使传感器可直接与A/DA/D芯片相接，简芯片相接，简化了电路，而且动态范围、灵敏度等性能大大提高化了电路，而且动态范围、灵敏度等性能大大提高，由此带来的仪器体积小、耗电省等指标正是地学，由此带来的仪器体积小、耗电省等指标正是地学仪器所追求的目标。仪器所追求的目标。第112页/共121页第一百一十三页，共121页。六、影响六、影响(yngxing)(yngxing)地学仪器的几地学仪器的几项高新技术项高新技术2 2、2424位位 A/D A/D转换转换(zhunhun)(zhunhun)技术。技术。 第113页/共121页第一百一