[实用新型]一种海洋电法探测系统中的双频电流信号发送机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海洋电法勘探信号发送装置，尤其是涉及一种海洋电法探测用的双频激电电法勘探电流信号发送机。

背景技术

目前陆上资源勘探与开采已经越来越困难，世界各国都将目光瞄准了海洋这一广阔又富饶的领域。电法探测，是各地球物理探测方法中种类最多，使用范围最广，适用性最强的一门分支学科。电法中的双频激电法是激发极化法的一种，自20世纪70年代后期双频激电法问世以来，在全国寻找金属矿产资源(金、银、铜、铅、锌、钼、锡、锰、硫等)、地震监测、地下水勘查和工程地质勘查等方面得到了广泛的应用。

基于双频激电法的双频激电仪器已在陆地上发展较为成熟，但是在海洋领域内国内的研究基本还处于空白。

发明内容

为了将双频激电电法探测应用于海洋领域, 本实用新型的目的是提供一种用于海洋电法探测系统中的双频电流信号发送机，该发送机不仅能够根据甲板机发送的指令自动调整高低两种频率的大小，而且能对发送系统中实时检测的电流、电压、水深等信号通过隔离差分传输方式进行有效地传送。

本实用新型包括电源管理单元、微处理器主控制单元、状态信息存储单元、驱动电路单元、数据采集单元、实时监控单元和通讯单元，其中：微处理器主控单元是整个发送机系统的核心，它通过电源管理单元来控制各模块和设备的电源供给以及控制发送电流电源，继而控制每一个设备开始工作的时序；状态信息存储单元保存上位机发送的命令信息，防止发送装置异常掉电导致发送机工作状态信息丢失；驱动单元电路主要通过微处理器控制大电流隔离驱动光耦的开通和关断实现双频信号的产生；在微处理器主控单元控制下，数据采集单元采集双频电压、电流信号；实时监控单元采集温度和电池电压信号，得到的数据通过通讯单元传给水面甲板机；通信单元负责各单元间数据和命令的传递。

本实用新型工作过程如下：微处理器主控单元根据实际输出电流的两个频率以及检测的实际输出电流采样值经内部调节器后，获得的具有双频率f1、f2的控制信号和频率为fs的载波信号，三个信号作为控制信号输入双频电流产生电路，通过信号合成电路、驱动电路，控制逆变器的输出电流，从而获在电极A与B、B与C间获得所需要的双频电流。在每个频率f2的波形中，包含了多个载波频率fs的脉冲波形，负载变化时，可以调整这些脉冲的占空比，调整输出电流为恒定值。

 本实用新型的有益效果是：双频发送机同时供高、低两种频率的电流，接收机同时测量双频电位差；该方法的仪器不需归一化，直接读电位差并且直接用数字显示视幅频率，操作简便；发送可以不必稳流；该方法的仪器灵敏度高，精度高；仪器的抗干扰能力强，对工业干扰的压制能力特别强；仪器具有很强的抗电磁感应耦合能力；通过甲板机发送命令给发送机，产生最大电流20A的6种不同组合的双频电流信号。可以将双频激电电法应用于海洋领域，填补了该方法在海洋领域的空白，为利用海洋激发极化方法进行海洋矿产探测提供了一种技术支撑。

附图说明

图1是本实用新型的发送机产生的波形的工作原理图。

图中，(a)-频率为f1的控制信号；(b)- 频率为f2的控制信号；（c）-频率为fs的载波信号；(d)- 输出双频电流波形。

图2是本实用新型的发送机功能框图。

图3是本实用新型的发送机硬件电路框图。

图4是本实用新型的发送机软件流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，微处理器主控单元根据实际输出电流的两个频率以及检测的实际输出电流采样值经内部调节器后，获得的具有高低两种频率的控制信号和载波信号输入双频电流产生电路，通过信号合成电路、驱动电路，控制逆变器输出电流，从而在电极间获得所需要的双频电流。如图1(a)～（c）所示。

如图2所示，本实用新型的发送机的功能主要包括设置、校准、工作和查询。设置功能主要是根据工作需要设置工作模式，主要为发送频率、记录电流的间隔时间，以及恢复为发送机默认工作模式等功能；校准功能是发送机产生低压校准信号；工作功能主要为实时显示发送电流值、电压值和温度值；查询功能主要对发送机所存储的电流数据进行实时查询，供电电压等系统状态查询以及删除数据。