高密度電法儀器中的磁電極的制作方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種地球物理勘探設備，尤其是用于高密度電法勘探中的磁電極。
【背景技術】
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[0002]高密度電法勘探是電法勘探的一種進步，提高了工作效率，增加了對地下巖礦體探測的信息量，但它是基于電法勘探基本原理的。其基本原理是發射電路通過電極向地下發射電流Iab，其電流在地下半空間的地下巖礦體中流動，地下巖礦體中流動電流將在地面形成電位差VMN，電法或高密度電法接收機測量IjP V MN，通過計算Vmn和I磯的比值，得到視電阻率，從而推導出地下巖礦體結構。
[0003]高密度電法勘探在地球物理勘探中以其獨特的優點獲得廣泛應用。高密度電法儀器中實際使用的電極數量大，一般是幾十到幾百個。高密度電法儀器中的電極常常單獨使用金屬電極或將金屬電極和不極化電極混合使用。
[0004]高密度電法勘探時需要將金屬電極打入地下或將不極化電極挖坑埋入地下，通過引線連接到主機。現有的電極方式在某些高密度電法勘探實踐中存在較難或不能打入電極的情況，如在馬路上、巖石露頭區域。與高密度電法相關技術的瞬變電磁方法，其勘探結果也是計算電阻率，瞬變電磁方法是利用線圈向地下發射電磁場的方法，再由地面接收線圈接收地下巖礦體產生的二次電磁場信號，從而反演地下巖礦體的視電阻率，瞬變電磁方法需要在地面敷設較大的發射線圈(幾十乃至幾千平方米)，工作量大，地面接收線圈單一，獲取的數據較少，工作效率較低。
[0005]2008年5月吉林大學碩士論文“基于磁敏電阻的磁力計設計”提出了基于各向異性磁敏電阻的磁力計設計方案，能夠對磁場進行三維測量，具有組成簡單、體積小巧、等特點。但是，該設計方案只是測量三分量磁場，而對具體的實際應用很少考慮，也未見三分量磁場在高密度電法應用的文獻報道。
【發明內容】
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[0006]本實用新型的目的就現在于針對現有技術的不足，提供一種適于高密度電法探測的磁電極技術，旨在解決當金屬電極無法釘入地下時，通過磁電極測量磁場彌補金屬電極缺位導致測量不連續的問題
[0007]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0008]高密度電法儀中磁電極，包括高密度電法儀通過高密度大線連接通訊電路、三分量磁傳感器、微處理器和模數轉換器，是由X方向磁傳感器、Y方向磁傳感器和Z方向磁傳感器分別經調理電路a、調理電路b和調理電路c經三路同步模數轉換電路、微處理器和通訊電路連接構成；
[0009]所述的三分量磁傳感器是由三個單一磁通門傳感器或由三個方向的磁阻器件組成，所構成的三分量磁傳感器的三個方向互相正交，三個方向互相正交的磁傳感器構成高密度電法磁電極，用于高密度電法測量地下空間電流流動在各磁電極處產生的磁場信號。
[0010]將各磁電極處測得的磁場數據轉換為各點的電位，將相鄰點電位相減，得到高密度電法對應的電位差，達到通過測磁實現電位差測量的目的。
[0011]所述的微處理器包括單片機、DSP、FPGA、計算機CPU中的任一種。
[0012]所述的通訊電路為串行通訊電路，包括RS232、RS485、USB或網絡通訊電路中的任一種。
[0013]所述的三路同步模數轉換電路，在工作時模數轉換的起始和轉換結束時間同步。
[0014]有益效果:本實用新型提出一種結合高密度電法儀的高密度電法儀器中的磁電極，既克服了現有高密度電法金屬電極或不極化電極使用中的不足，又克服了瞬變電磁方法需要在地面敷設較大的發射線圈，工作量大，地面接收線圈單一，獲取的數據較少，工作效率低的不足。與現有的高密度電法儀電極相比，采用了磁電極技術，將高密度電法中測量電位差的方法變換為測量地下空間電流流動產生的磁場信號的方法，進而推導出地下空間電流流動在地面產生的電位差。本發明可以使用由三個分量得到的總磁場大小，推導出與地下空間電流流動在各磁電極處產生的磁場信號對應的電位，也可利用磁三分量各個分量的大小變化來測量地下巖礦體的走向趨勢。本實用新型解決了高密度電法金屬電極或不極化電極使用中較難或不能打入電極的問題與不足，增加了高密度電法儀的使用范圍和實用性，提高了工作效率
【附圖說明】
[0015]圖1為高密度電法儀中磁傳感器磁電極結構框圖
[0016]圖2為高密度電法儀中磁阻傳感器磁電極結構框圖
[0017]圖3為高密度電法儀中磁通門傳感器磁電極結構框圖
[0018]圖4為高密度電法磁電極與高密度電法儀工作連接示意圖
[0019]圖5為高密度電法磁電極工作原理示意圖
[0020]圖6為基于磁通門的磁電極電路圖
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0022]高密度電法儀中磁電極，包括高密度電法儀通過高密度大線連接通訊電路、三分量磁傳感器、微處理器和模數轉換器，是由X方向磁傳感器、Y方向磁傳感器和Z方向磁傳感器分別經調理電路a、調理電路b和調理電路c經三路同步模數轉換電路、微處理器和通訊電路連接構成；
[0023]所述的三分量磁傳感器是由三個單一磁通門傳感器或由三個方向的磁阻器件組成，所構成的三分量磁傳感器的三個方向互相正交，三個方向互相正交的磁傳感器構成高密度電法磁電極，用于高密度電法測量地下空間電流流動在各磁電極處產生的磁場信號。
[0024]將各磁電極處測得的磁場數據轉換為各點的電位，將相鄰點電位相減，得到高密度電法對應的電位差，達到通過測磁實現電位差測量的目的。
[0025]所述的微處理器包括單片機、DSP、FPGA、計算機CPU中的任一種。
[0026]所述的通訊電路為串行通訊電路，包括RS232、RS485、USB或網絡通訊電路中的任一種。
[0027]所述的三路同步模數轉換電路，在工作時模數