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全新探测理念的主动源电法勘查仪器问世！ 地质勘探


全新探测理念的主动源电法勘查仪器问世！ 地质勘探

文章插图
地质勘探(一种新的勘探理念，主动源电法勘探仪器问世！)
电法勘探是一种地质勘探方法，它是以地球物质的电性差异为基础，通过观察和研究地球的电流场来推断地下电性的分布，进而探查地下地质结构，寻找地下资源 。电法勘探离不开产生和观测地球电流场的仪器设备 。长期以来，人们在电法勘探仪器设备的研发上投入了大量的资金和工作 。最近就出现了这样的先入(牛)-先入(毕)仪器 。。。。。
Abollo-IP伪随机信号IP计(简介)
伪随机电信号仪器基于系统科学关于“系统识别”的最新成果，区别于传统的电法仪器，是一种具有全新探测理念的主动源电法勘探仪器信息资源网络装置 。
“Abollo-IP伪随机信号激电仪”是ABOLO伪随机信号电法仪系列的第一款仪器，由罗教授与美国Glass Earth公司联合研制 。用于电阻率法和激电法观测 。
电阻率法和激电法是矿产资源、水文、工程和环境地质中应用最广泛的电法勘探方法 。传统的电阻率法和激电法可以采用时间域和频率域两种观测方法 。时域法是向大地提供一个稳定的电流或一定比例空的正负间歇方波电流(图1) 。在供电期间，观察供电电流强度I和随供电时间T增加的极化场(总场)电位差U(T)或供电结束(切断)前的总场电位差，记为U；而在断电期间观察到随断电时间T衰减的感应极化(二次场)U2(T，T) 。然后计算视电阻率:
(1)
在该公式中，器件系数k具有长度维度，并且器件系数k与电极器件中每个电极a、b、m和n之间的距离之间的关系为:
(2)
和表观极化率:
(3)
视极化率随供电持续时间t和断电后的观测时间t而变化 。如果供电持续时间T很长(一般2分钟就够了)，充电达到“饱和”时，总场和二次场的电位差与T无关，分别记为U和U2(t) 。因此，视极化率只与放电时间t有关:
(4)
如果在电源故障的瞬间(
)对于观测来说，视极化率称为“极端信息资源网络极限(视极化率)”或“视充电率”，记为(S)或m(ms) 。
图二 。在频域中观察到的电源电流波形和电位差波形
频域观测通常由不同频率f的连续正负方波依次供电，观测基波或谐波频率的复电位差(图2)，然后计算(视)复电阻率:
(5)
其中I是电源方波的幅度，
是对应于观察频率f的角频率，k是器件系数，
是(表观)复电阻率的幅度，
是(视在)复电阻率的相位 。
复电阻率相位和幅度随频率f的变化可以表征地下岩矿的激电特征 。在频域激电法中，两个给定频率(如高频fg和低频fd)的复电阻率振幅的相对变化——“频散率”(也称“百分比频率效应”或“振幅频率”)常被用作描述激电效应的参数:
(6)
此外，给定频率f下的复电阻率相位也可以作为描述激电效应的参数 。对于给定的频率，色散率Ps或相位S越大，IP效应越强 。此外，零频率处的复电阻率的振幅
即时间域中的视电阻率 。
，反映了地球的导电特性 。
传统的时域和频域观测方法的严重缺点是观测效率低，抗干扰能力差 。为了从根本上克服这些严重的问题，基于系统科学在系统辨识方面的最新成果，研制了一种全新的伪随机信号激电仪 。它使用看似不规则和随机的波形来供电，这些波形是可预测和可重复的 。通过供电电流波形与相应电位差的实测波形信号的互相关处理，可强烈抑制各种干扰，同时可获得大地时间响应和频率响应的丰富电法信息，快速准确地计算电阻率法和激电法的视电阻率和激电参数 。
与传统的电阻率和激电仪器相比，该仪器具有以下优点:
(1)超强的抗干扰能力和高质量的数据采集 。
(2)能提供激电频谱数据超低频段(小于5Hz)的复电阻率频谱，有助于评价激电异常，或激电衰减过程及相关频谱参数:视充电率M、视时间常数T、视速率相关系数C或视极化率S、半衰减时间St和衰减程度D等 。
(3)每个接收箱包含5/10个接收通道，有利于提高野外观测效率 。
(4)大中小发送功率，发送和接收分离，整个仪器设备便携 。
(5)有配套的工作方法和技术以及数据处理和解释软件 。
(6)仪器操作简单，具有良好的智能性 。操作人员稍加培训即可获得合格数据，仪器不会因操作不当而损坏 。
(7)采用先进制造技术，仪器坚固耐用，能在恶劣环境下正常使用 。
伪随机信号IP测量仪
(强干扰下的IP解决方案)
伪随机电信号仪是基于系统科学在系统辨识方面的最新成果而建立的 。利用传统的电法勘探装置，可以获得大地系统的冲击响应，进而计算阶跃响应和频率响应 。它可以测量传统有源电法的所有参数 。它是一种具有全新探测理念的有源电法信息资源网络探测仪 。


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