[实用新型]瞬变电磁的对偶发射装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种瞬变电磁对偶发射技术，特别是一种钻孔内瞬变电磁的对偶发射装置。应用于地球物理测井、工程无损检测等技术领域。

背景技术

目前地下工程探测与地下灾害防治主要采用钻探配合地球物理勘探等手段来进行。矿井巷道、交通隧道的日常地质预报需要进行大量的水平钻探工程，高瓦斯矿井的一个回采工作面需要数万米的瓦斯抽放钻孔进行抽放，矿山地质构造与灾害探测每天也需要大量的钻探工程。瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间隙期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。钻孔内瞬变电磁设备通过在一个超前探孔（水文孔、地质孔、瓦斯抽排孔）测试，可对钻孔内地质异常进行成像，特别适用于老空区、陷落柱、含水构造的提前诊断。

现有的瞬变电磁法通常采用一发一收或一发多收模式，采用二次场测量方式，过渡过程中包含了发射线圈和接收线圈的互感信号，使得早时段二次场有效信号识别和提取存在困难，若提高早期二次场信噪比，必须改变传统重叠回线等观测方式。另一方面，传统井下瞬变电磁法主要解决线圈前方的异常，对侧向的激励不足，导致侧向异常识别极其困难，若解决瞬变电磁全方位探测问题，则只能改变现有的激发接收观测系统装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种可有效减少发射接收线圈中的电流变化所引起的互感，提高信噪比并增大瞬变电磁测量的深度的对偶发射装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种瞬变电磁的对偶发射装置，包括接收线圈和分别布置在固定装置的上下两端且相互串联的对偶发射线圈，所述接收线圈固定在固定装置中部位置，且与上下两个对偶发射线圈相互垂直。

所述对偶发射线圈缠绕在固定装置两端且两端的缠绕方向相反。

所述对偶发射线圈可沿固定装置上下轴向移动。

所述对偶发射线圈与接收线圈两者的互感系数为0。

所述接收线圈采用PCB接收线圈，所述PCB接收线圈安装于所述固定装置的表面，并通过线路串联，接收二次场信号，并将信号传送至单通道或多通道A/D采集装置，所述PCB接收线圈的宽度为2-10cm。

所述PCB接收线圈为四边形回形接收线圈或其他任意不闭合形状接收线圈。

所述固定装置为单面体或多面柱体，所述PCB接收线圈固定在单面体或多面柱体的一个面或多个面上，各线圈间通过线路串联。

所述PCB接收线圈为单层板或若干层板叠加放置并固定在所述固定装置的各个面上。

本实用新型对偶发射线圈分别布置在固定装置的上下两端，圈缠绕方向相反；对偶发射线圈位置可根据实际需求进行调整，两端对偶发射线圈通过线路进行串联，对线圈供电并激发一次场信号。对于接收线圈采用与对偶发射线圈所在平面相互垂直，采用一个接收线圈或多个接收线圈，接收线圈可据探测目的，进行组合各种装置。

本实用新型的有益效果是：该装置的对偶发射线圈可调，且对偶发射，可增加瞬变电磁发射装置的侧方能量，加大侧向探测深度；该装置的对偶发射线圈与接收线圈相互垂直放置，根据互感系数与线圈间相对位置的关系，得出该发明装置互感系数为0，可有效减少发射接收线圈中的电流变化所引起的互感，提高信噪比；该装置操作简单，任何施工人员都可进行操作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的对偶发射装置磁场方向示意图。

图3是本实用新型发射接收线圈相对位置示意图。

图中，1.发射线圈，2.接收线圈，3.固定装置，4.对偶发射线圈缠绕方向， 5.一次场侧向方向，6.目标地质体， 7.发射线圈放置方向，8.接收线圈放置方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1：如图1所示，本实用新型包括上下放置的对偶发射线圈1，固定所述对偶发射线圈的固定装置3。对偶发射线圈1分别布置在固定装置3的上下两端，对偶发射线圈1围绕固定装置3进行缠绕且缠绕方向4相反，对偶发射线圈位置可根据探测深度进行调整，沿固定装置上下轴向移动来调节。

如图2所示，对偶发射线圈1在激励电源供电及断开过程中产生的一次磁场在侧向上5的分量相互叠加，在遇到目标地质体6后，地质体内部激发产生的感应电流产生二次场，由于本实用新型采用对偶发射线圈装置，比单一线圈在侧向上产生的一次场强，所以该装置的几个接收线圈就能接收到较强的二次场信号，从而达到加大侧向探测深度的目的。