[发明专利]一种瞬变电磁勘探用收发线圈充气柱支架及使用方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种瞬变电磁勘探用线圈充气柱支架及使用方法，适用于地球物理勘探中的电磁法勘探，应用于矿产等资源勘察和工程勘察领域，特别是受限空间瞬变电磁法勘探。 

技术背景

瞬变电磁法勘探需要使用发射线圈或接收线圈，由于线圈是柔性导线绕制而成，因此需要支架支撑并保证线圈的面积规格一致稳定，采用刚性固定结构的线圈，运输存放不方便。当勘探实践中需要采用半径或边长较大的线圈时，支架不仅制作不方便，而且移动搬运非常麻烦。 

考虑到电磁感应干扰，一般的线圈支架采用不导电材料制成，现有的接收线圈一般制成边长1米的方形或直径0.5米～1米的圆形，这类线圈仅仅只是放置在地面上测量时方便，若要将其立起来或悬空放置测量某个瞬变电磁场分量时，显得异常麻烦。 

现有瞬变电磁法勘探向阵列式多接收线圈观测方式发展，对于采用多个接收线圈的观测模式，各个线圈之间的方向一致性、距离精确保障是个难题。用非金属材料制作支架，要使其有较高的强度难以实现，支护困难；用金属材料制作支架，不仅笨重，而且会有电磁感应干扰。 

由于这些原因，瞬变电磁法勘探实践中迫切需要一种电磁干扰小，便于存放、移动和运输，使用安装方便，安装后接收或发射线圈几何状态好而且安装精度高的线圈支架。 

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种电磁干扰小、使用方便的瞬变电磁勘探用收发线圈充气柱支架。 

本发明所要解决的第二技术问题是提供一种瞬变电磁勘探用收发线圈充气柱支架的使用方法。 

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的瞬变电磁勘 探用收发线圈充气柱支架，包括所述的接收线圈和/或发射线圈，充气柱由不具有伸缩性的不透气材料制成，所述的充气柱的外径或边长等于接收线圈或发射线圈的半径或边长，所述的接收线圈和/或发射线圈设在所述的充气柱的外表面，所述的充气柱配接有气管，所述的气管安装有控制阀门，所述的充气柱上安装有监测所述的充气柱内气压的气压计。 

所述的气压计安装在所述的气管上处于所述的控制阀门与所述的充气柱之间。 

所述的充气柱的外表设置有平行的环状距离标识，环带状距离标识上设有粘贴或挂靠线圈的绑带。 

所述的充气柱是单个气室或多气室拼接形成。 

所述的充气柱的外形呈柱状或中空环形柱状结构，所述的柱状为圆柱状、方柱状或菱柱状。 

所述的发射线圈或接收线圈在充气前后直接附着在所述的充气柱上的附着方式是粘贴、绑扎或缝制。 

所述的气管由送气管和排气管及阀门组成，所述的进气管和排气管用两个或两个以上的管材制成，或所述的进气管和排气共用一个管道。 

所述的不具有伸缩性的不透气材料是聚醚（TPU）材料、聚酯纤维（PET）材料、聚乙烯(PE)材料、聚氯乙烯（PVC）材料、或聚酰胺(PA)材质，没有伸缩性。 

所述的充气柱的外表面贴有一层柔性塑料膜或布作为保护层，防止磨损或锐器划伤。 

为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的使用瞬变电磁勘探用收发线圈充气柱支架的方法，在指定空间测量瞬变电磁场时，充气柱轴向指向瞬变电磁场测量方向，发射线圈和/或接收线圈附着在所述的充气柱上，随着所述的充气柱充气密实而成型，接收线圈和/或发射线圈自然打开并排列成设计距离，完成接收线圈和/或发射线圈固定布置，利用瞬变电磁仪测量给定方向上的瞬变电磁场。 

所述的接收线圈和/或发射线圈的附着方式有两种：一种是 现场所述的充气柱充气到基本成型后套上接收线圈和/或发射线圈圈绑好，另一种是事先将接收线圈和/或发射线圈在充气前直接绑附着在所述的充气柱上形成一体。 

在给定空间测量瞬变电磁场时，所述的充气柱轴向指向哪个方向，即测量该方向上的瞬变电磁场，在所述的充气柱上安置1个、2个或2个以上所述的接收线圈和/或发射线圈。 

采用上述技术方案的瞬变电磁勘探用收发线圈充气柱支架及使用方法，支架本身不会产生电磁干扰噪声；充分利用了充气柱充气前后体积变化特点，重量轻，便于存储携带，而且收放自如；环绕在充气柱上的接收线圈和/或发射线圈形态规则，距离精度高，大大提高了瞬变电磁法的工作效率，也间接提高了瞬变电磁测量数据的精度。 

使用上述瞬变电磁勘探用线圈充气柱支架时，一个充气柱可以同时布设发射和接收线圈，也可以多个接收线圈共用一个充气柱；可以根据需要将充气柱安放成水平、垂直等不同方向，用于测量瞬变电磁场的各个分量或梯度；尤其是对于多个接收线圈的瞬变电磁法观测模式，多个接收线圈的几何状态、相对距离都能够精确保证。