一种电法勘探方法及测量装置，方法是通过发射机向地下发送具有伪随机码特性的电流波形作为激励信号，接收机接收由激励信号产生的电压信号，通过数学处理得到脉冲过渡函数，再通过快速傅立叶变换得到相应频率段的幅频曲线和相频曲线，并得到各频点的幅度值、相位值，通过这些参数取得具有地球物理意义的视电阻率和相位参数。装置有由计算机、可编程逻辑器件、发射机时钟同步电路、逻辑时序发生器、自采样处理电路、直流电源、驱动及保护电路、自采样滤波电路和供电电极ＡＢ构成的发射机，由滤波及保护电路、放大及ＡＤ采样电路、可编程逻辑器件和计算机构成的接收机。本发明专利技术抗干扰性强，能在小功率下进行有效测量，并且能够多套设备同时进行测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电法勘探。特别是涉及一种具有抗干扰性强的主动源频率域的电 法勘探方法及测量装置。
技术介绍
有色金属应用广阔而地位重要，是我国国民经济与国防建设中具有重要的战略性 资源。随着我国低附加值有色金属产品低价出口和铁矿石、高端产品大量依赖进口的矛盾 越来越突出，提高资源的自给保障程度，支持国民经济发展乃至保障国家安全等方面都越 来越需要在生产矿山深部或附近以及相应的成矿区带进行深部矿、隐伏矿的勘探工作。电法勘探主要利用物质的导电性、激发极化性、导磁性、介电性、压电性和震电性 等，现在可以在地面、空中或海洋中进行电法测量，但仍以地面电法勘探为主。电法勘探的 方法种类很多，从场源的形成机制一人工场源和天然场源来分，可分为主动源电法和被动 源电法两大类，其中主动源电法应用较多，其代表方法有电阻率法、激发极化法、充电法、频 率电磁测深法、可控源音频大地电磁测深法、瞬变电磁法等。随着电子计算技术的飞速发展，电法勘探方法技术和仪器越来越多，美国、法国、 加拿大、俄罗斯、中国等都生产各种电法勘探仪器。自上世纪八十年代后，我国相继引进了 美国、加拿大有关公司的V8、SIROTEM、EM67、VIP、⑶P32、IPR-12等仪器设备开展过找矿工 作。通过十多年来我国的近百项电法专题研究和勘查项目实践，证明电法勘查在新一轮地 质找矿领域可以取得很好的效果。但是，现代信息化社会电磁信号无所不在，工业及生活电磁干扰日益严重，现有的 电法勘探仪器均难以很好地克服电磁干扰取得满意的电法勘探资料；另一方面，随着地表 资源的枯竭和采矿技术手段的提高，向深部要矿是人类社会发展的必然趋势。一些仪器厂 家为了提高仪器的抗强电磁干扰性能和提高深层勘探的分辨率，采取了加大供电电流的方 法技术，在电磁干扰不太严重的地区也的确取得了一些令人满意的效果。但是，受安全和技 术等因素制约，供电电流不能无限提高，而且在正生产的矿区、铁路沿线、高压走廊和城市、 集镇等人文活动频繁地区，加大供电电流的方法在强大的游散电流干扰面前仍旧是无能为 力。无需大电流、抗干扰、高分辨率是未来电法勘探仪器的发展方向，也只有如此，电 法勘探才能保持强大的生命力，才能实现强电磁干扰区的电法勘探，才能提高深层电法勘 探的分辨率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种抗干扰性强，能在小功率下进行有效测 量，并且能够多套设备同时进行测量的电法勘探方法及测量装置。本专利技术所采用的技术方案是一种电法勘探方法及测量装置，其中，电法勘探方 法，包括通过发射机向地下发送具有伪随机码特性的电流波形作为激励信号，接收机接收由激励信号产生的电压信号，通过数学处理得到脉冲过渡函数，再通过快速傅立叶变换得 到相应频率段的幅频曲线和相频曲线，并得到各频点的幅度值、相位值，通过这些参数取得 具有地球物理意义的视电阻率和相位参数。所述的发送具有伪随机码特性的电流波形的伪随机码的码长可调、本源多项式可 选择、码速率可调、起始相位可调，所发送的激励信号是从初相开始，按照设定的码长、本源 多项式、码速率和起始相位将具有伪随机特性的电流波形依次发送，以2n-l为周期，η是一 个大于0小于20的整数。所述的数学处理过程如下( +COy(t) = G(t-a)^u(a)^da + e(t)J—oo其中y(t)是仪器获得的测量信号，即接收电极丽之间的测量信号，G(t_0)是脉 冲过渡函数，U(O)是供电信号，为伪随机信号，e(t)是干扰信号；将仪器获得的测量信号卷积供电信号u( ο )，对y (t)进行重构，得到J —oo广+oo广+oo广+oo= G{t-G)\ u(a-Ty U(T)^dT ^ da+ - σ) * "(σ) * ΛτJ -coJ -coJ -co由于使用的供电信号是伪随机码，即脉冲信号，因此( +CO= -\)G(T)+「φ-σ)5^)*^!J-CO由于干扰信号与伪随机码的相关性很小，所以可以近似成^t) = (2n - \)G(T) + 2n^|是卷积的干扰信号。这样当η足够大时，有用信号与噪声的放大倍数之比为J2n-l)/2n，所以通过改变 η获得足够信噪比特性，从而获得更接近于真值的脉冲过渡函数。所述的取得地球物理意义的参数是对发送的激励信号做自相关处理得到发送的激励信号的脉冲过渡函数，对接收信 号做互相关处理得到接收信号的脉冲过渡函数，对发送的激励信号的脉冲过渡函数做快速 傅立叶变换，得到各个频点下信号的实部和虚部，从而分别得到发送的激励信号的幅频特 征曲线和相频特征曲线；同理，对接收信号的脉冲过渡函数做快速傅立叶变换，得到接收信 号的幅频特征曲线和相频特征曲线；用接收信号的相频特征曲线的各频点值减去发送的激 励信号的相频特征曲线相应频点值，得到各个频点的绝对相位值；用接收信号的幅频特 征曲线各频点值除以发送的激励信号的幅频特征曲线对应频点的值，再乘以装置系数K即 得到视电阻率值P s = KXU/I。发射机发送的激励信号的电流波形最小频率为2_1(ιΗζ，最大频率为22°Ηζ。其中，用于电法勘探方法的测量装置，包括有发射机和接收机，所述的发射机包5括发射机大规模可编程逻辑器件与发射机控制计算机的输入输出相连，发射机大规模可 编程逻辑器件的输出与逻辑时序发生器相连，所述的逻辑时序发生器的输出连接驱动及保 护电路，所述的驱动及保护电路的输出连接到供电电极AB，所述的驱动及保护电路的输出 还依次通过自采样滤波电路及自采样处理电路连接到发射机大规模可编程逻辑器件的输 入端，所述的发射机大规模可编程逻辑器件还连接发射机时钟同步电路，所述的驱动及保 护电路由直流电源供电；所述的接收机包括将来自接收电极的输入信号依次通过滤波及保护电路、放大 及AD采样电路和接收机大规模可编程逻辑器件后输出给接收机控制计算机，所述的接收 机大规模可编程逻辑器件还连接接收机时钟同步电路。所述的发射机时钟同步电路包括依次串接的发射机外接GPS天线、发射机GPS模 块、发射机隔离电路和发射机同步输出线，其中，所述的发射机隔离电路的输出端与发射机 大规模可编程逻辑器件。所述的逻辑时序发生器包括控制信号电平转换电路与发射机大规模可编程逻辑 器件的输出端相连，所述的控制信号电平转换电路的输出端连接隔离及正负倒向电路，所 述的隔离及正负倒向电路的输出连接驱动及保护电路。所述的驱动及保护电路包括第一取样电阻、过流检测、隔离电路、高压开关驱动 电路、高速IGBT电路、第二取样电阻，其中，所述的第一取样电阻串接在直流电源的正电压 端，取样电阻的两端连接到过流检测电路的输入端，所述的过流检测电路的输出端连接到 隔离电路的输入端，所述隔离电路的输出端接到发射机大规模可编程逻辑器件的电路输入 端；所述的高压开关驱动电路的输入端连接逻辑时序发生器的电路输出端，高压开关驱动 电路的输出端接到高速IGBT电路的控制端，高速IGBT电路的输出端通过第二取样电阻后 连接到供电电极AB上；第二取样电阻的两端接到自采样滤波电路)的输入端。所述的自采样处理电路包括依次串接的放大电路、低通及陷波滤波电路和AD采 样电路，其中，所述的放大电路的输入端连接自采样滤波电路的输出端，所述的AD采样电 路的输出端连接发射机大规模可编程逻辑器件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电法勘探方法，其特征在于，包括通过发射机向地下发送具有伪随机码特性的电流波形作为激励信号，接收机接收由激励信号产生的电压信号，通过数学处理得到脉冲过渡函数，再通过快速傅立叶变换得到相应频率段的幅频曲线和相频曲线，并得到各频点的幅度值、相位值，通过这些参数取得具有地球物理意义的视电阻率和相位参数。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵壁如，李浩宇，罗先中，
申请(专利权)人：天津英驰勘探技术有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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