物探设备、磁力仪、便携矿石\合金分析仪、PROTEM瞬变电磁仪系列

上一篇 / 下一篇  2011-05-30 11:18:07

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一、PROTEM瞬变电磁仪

加拿大Geonics公司是专门研制和生产时间域电磁仪的专业公司,共有近20种时间域电磁测量仪,应用于
各种不同目的和场合,在世界上享有很高声誉。该公司自1978年研制和生产瞬变电磁仪以来,已更新换代
多次,目前在市场上销售的PROTEM47、PROTEM47HP(井下探水系统),PROTEM57-MK2和PROTEM67瞬变电磁
仪占据着世界上该类仪器的很大市场份额。

PROTEM瞬变电磁仪的主要特点:

●  三分量同时观测,有30个观测道。

●  关断时间息量大:关断时间是瞬变电磁仪的重要技术指标之一,关断时间长,将失掉浅层信号,
减弱二次场强度,直接影响探测效果。PROTEM47关断时间可短至0.5μv.关断时间取决于发射机性能、发
射电流大小和发射线圈尺寸。

●  分辨率高,动态范围大:由于瞬变电磁场从早期到晚期的变化幅度从n×105μv到0.nμv。达6个量级
,所以要求信号分辨率和动态范围都要高。PROTEM的信号分辨率为24位,系统分辨率为29位,动态范围达
175dB。

●  信噪比高:PROTEM瞬变电磁仪采取多种措施提高信噪比,包括压制工频干扰,采用“聪明叠加”技术
和提高重复率等等。重复率是指1秒之内能发射多少个双极性脉冲。PROTEM的重复率为237.5HZ-0.25HZ,
即4.2ms-25ms,可选。因此它在30秒观测时间内可以发射14,250-2,400个脉冲信号和接收到同样多的瞬变
电磁信号。如果重复率为25HZ-0.416HZ,即40ms-24,000ms,它在30秒观测时间内仅能发射和接收到1,500
个-0.083个信号,也即在相同的观测时间内前者比后者的信噪比高10倍。

●  观测装置灵活  :瞬变电磁法有五种野外观测装置,它适用于不同的勘探目标和深度。这五种装置是
:①重叠回线,②中心回线,③偶极④大定回线外,观测⑤大定回线内观测。前三种装置适合浅层勘探,后
两种适合深层勘探。由于PROTEM瞬变电磁仪采用发射和接收分离结构,所以除重叠回线装置外,它适合其
它四种装置。但如果采用发射和接收一体化装置,则仅适合重叠回线装置,当采用其它四种观测装置时,
就必须把接收线圈中的微弱瞬变场信号、用一条较长的信号电缆传输给接收机,从而带进不可预测的干扰

● 勘探深度大:瞬变电磁法勘探深度H,由下式近似表达,
  H=0.55(Mρ/RmN)1/5
M=IS为发射磁矩(I为发射电流,S为发射线圈面积),ρ为大地平均电阻率值,RmN为取决于仪器信号比
和抗干扰能力的最小可分辨信号值。可见在S和ρ一定的情况下,勘探深度H取决于发射机的最大输出电流
I,而I又取决于发射机的最高输出电压。在浅层勘探时,发射磁矩M对任何型号的瞬变电磁仪都不是问题
;但在深层勘探时,由于要采用大面积(S)发射线圈,电阻值大,因此要获得大的发射电流I,就必须应
用高输出电压的发射机。PROTEM应用的大功率发射机TEM67和加强型TEM67,其发射电压高达150V和240V,
因此在大面积(S)发射线圈情况下,也能输出很大的发射电流值。如果发射机的最高输出电压只有100V
,那就很难用于深层勘探。

●  稳定性高,工作温度宽:稳定性包括观测的重复性和仪器故障率。PROTEM的观测重复性为100%,仪器
故障极低。PROTEM工作温度范围为-40℃-+60℃,在任何季节,任何地区均可顺利地进行观测;如果工作
温度范围很窄,那就只能在合适的季节或合适的地区进行野外观测。

二、PROTEM瞬变电磁仪主要应用领域

●在地面探测含水层,断层含水性,煤层结构和陷落住;
●在井下探测采区内部和外围以及掘进头前方的储水结构;
●探测良导性矿体埋深和产状,探测蕴矿构造;
●探测老窑及其含水性;
●工程勘探和环境勘探。

三、PROTEM瞬变电磁仪的类型

●  TEM47,最大勘探深度150m,统称PROTEM47
●  TEM57-MK2,最大勘探深度500m,统称PERTEM57
●  TEM-67,最大勘探深度1000m-1200m,统称PROTEM67
●  加强型TEM67,最大勘探深度2000m
●  TEM47Hp,井下探水,探测距离100m-120m,统称加强型PROTEM47HP
●  BH43-3钻井内三维瞬变电磁仪,可在2,000m深钻孔内工作,探测半径120m
四、PROTEM瞬变电磁仪性能和技术指标

PROTEM接收机:

PROTEM接收机是PROTEM瞬变电磁仪系列中的通用接收机,可实现三分量同时接收,电缆或晶体同步,有30
个观测道,24位信号分辨率和29位系统分辨率,有27个基本频率,积分时间从0.5秒-120秒,工作温度-40
℃到+60℃,防水、防潮、防震,重15Kg。
 
TEM47和TEM47HP发射机:


是最小、最轻便的发射系统,关断时间极短,可探测近地表异常。PROTEM47(PROTEM接收机配以TEM47发
射机)经常用于浅部几米到150m深的探测。在这种模式下,可用单匝5m×5m到100m×100m发射线圈,关断
时间可短至0.5μs,从而获得最高的浅表分辨率。也可采用多匝发射线圈。
  
    TEM47采用参考电缆同步,可满足浅部探测对高精度同步的要求。无论在那种情况下,PROTEM47都使
用高频接收线圈。该接收线圈的带宽足以捕捉最早期的瞬态衰减信号。当PROTEM47用于剖面测量时,采用
8匝5m×5m移动式发射线圈,2.5A发射电流时,发射磁矩为500Am。在基频75Hz、20-30个测量门时,该模
式便成为最佳的浅部勘探的斯陵格兰姆电磁系统。

技术指标:

● 电流波型:偶极方波,正、负方波之间可设置50%占空系数
●  基本频率:30,75,285Hz,(60Hz工频时)
               25,62.5,237.5Hz,(50Hz工频时)
●  关断时间:40×40m发射线圈,3A发射电流时,2.5μs
●  发射线圈尺寸: 5m×5m(8匝)到100m×100m(单匝)
●  输出电压:0到9V连续变化,最大发射电流3A
● 同步:电缆同步
● 工作温度:-40℃—+60℃
●  电源:12伏可充电电瓶,在2A输出时可连续工作5小时;加强型TEM47HP供电电源为24伏或36伏,最大
发射电流10A
●  重量:5.3Kg
●  尺寸:10.5×24×32cm


TEM57-MK2发射机:

TEM57-MK2是TEM57的升级型,与PROTEM数字接收机搭配使用,便构成PROTEM57瞬变电磁系统。TEM57-MK2在内部电源供电时发射功率达1500W,是一种非常轻便的中功率时间域电磁发射机。内部电源电压18—60V可变,可与发射线圈实现最佳匹配。如使用外部电源,发射功率可达3800W,电压可达160V。
  
TEM57-MK2是一种完美的中功率发射机,勘探深度达500m。
  
可自动显示关断时间。配备短参考电缆、轻便发射机和三维接收线圈的TEM57-MK2,可圈定深至250m-300m的形态复杂的构造和矿体。如果采用晶体同步和大发射线圈,它可圈定埋深至500m的矿体和目标体。通过反演解释,可给出矿体的电导率、倾角和延伸等参数。


 
技术指标:

●  电流波型:偶极方波,占空系数50%
●  基本频率:3,7.5,30Hz(功率传输线为60Hz时)
                 2.5,6.25,25Hz(功率传输线为50Hz时)
    如果用电缆同步,可以达到1Hz以下的基频
●  关断时间:20到115μs,依赖发射线圈尺寸,匝数和发射电流大小
●  发射线圈尺寸:单匝可任意尺寸,但最小电阻不应低于0.7欧姆,最大发射线      圈可到300×600m
●  输出电压:18伏—60伏连续可调,当外接电源时可达180伏
●  同步:电缆或高稳定性晶体同步
● 输出电流:最大28A
●  工作温度:-40℃—+60℃
● 关断时间显示:自动显示关断时间
● 电源:1800瓦,110/220V单项发电机供电或2-6个12伏电瓶直流供电
● 防护:电和电磁防护
● 重量:15公斤
●  尺寸:43 x 25 x 25 厘米


 
TEM67发射机:

这是大功率发射机,它是在TEM57-MK2发射机基础上加一个功率模块,构成TEM67发射机。这就是说,增加一个功率模块并配备一台5,000W发电机,就可将TEM57-MK2升级为TEM67。反之,如果对某些勘查任务而言无需TEM67发射机,只用TEM57-MK2,便可大大减轻重量。TEM67的输出电压18-150V连续可调用,可自动显示关断时间。
  
配备三维接收线圈的PROTEM67,是一种理想的探测深部高导矿体,蕴矿构造,含水构造以及其它地质目标体的最佳瞬变电磁法仪器,其勘探深度可达1,000m-1,2000m。


 
技术指标:

● 电流波型:偶极方波,占空系数50%
● 基本频率:0.3,0.75,3,7.5,30Hz(功率传输线为60Hz时)
               0.25,0.625,2.5,25Hz(功率传输线为50Hz时)
● 关断时间:20到750μs,依赖于发射线圈尺寸,匝数和发射电流大小
● 输出电流:最大28A
● 输出电压:18到150伏连续可调
● 同步:高稳定性晶体同步
● 工作温度:-40℃—+60℃
● 电源: 5000W, 220伏,50Hz,单项发电机
● 重量:15公斤
● 尺寸:43 x 25 x 25 厘米


 
加强型PROTEM67:

加强型TEM67发射机是在TEM57-Mk2发射机上连接两个TEM67功率模块,发射电压可高达240v,最大发射电流28A,所以可利用大尺寸或大有效面积发射线圈,以达到更大的勘探深度。下表是TEM67和加强TEM67发射功率的对比表,可见在发射线框尺寸2000m×2000m情况下(相当2000m勘探深度)加强型TEM67的发射磁矩M(I×S)可高达36363636A m2,。如果选择发射圈电阻值为1,65欧姆/公里,则加强型TEM67发射机的发射电流可达到18.2A,发射磁矩M=72727272Am2 , 此时的信噪比可以高倍。

服务热线:13691452390


PROTEM瞬变电磁仪

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  • 更新时间: 2013-01-22

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