时间域感应式磁场传感器研究

对时间域感应式磁场传感器的线圈绕制方法、前置放大器和阻尼技术进行了研究,研制出了直径为100mm的空心感应式磁场传感器.室内和野外实验表明,所研制的传感器达到了国外成熟的时间域磁场传感器的技术性能并且野外使用方便.     

感应式磁传感器的补偿电路

感应式磁传感器在电磁法勘探和地震短临预测中被广泛使用.文中论述了电磁扰动观测仪中感应式磁传感器的频率补偿方法,着重介绍了感应线圈的等效电路和补偿电路,并给出了传感器的性能测试方法和主要技术指标,表明这种数字传感器适用于观测0.1～10 Hz频段内天然场源的磁场扰动.     

频率域感应式磁传感器信号调理电路研究

感应式磁传感器在地球物理电磁法勘探中已得到广泛应用,国内多家单位已开展感应式磁传感器的研制工作。这里首先介绍了感应式磁传感器的原理,然后对其信号调理电路(开环式和闭环式电路)进行了分析,综合二者的优点设计了信号调理电路,并研制出相应的磁传感器。最后通过野外对比试验,验证了所研制的磁传感器的有效性,该设计为感应式磁传感器地研制提供了很好地技术支撑。     

基于Sage-Husa算法的拖曳式Overhauser海洋磁场传感器海浪磁场噪声实时抑制方法

利用Weaver海浪模型,对拖曳式Overhauser海洋磁场传感器海浪磁噪声与深度、波幅等之间的关系进行了理论分析,证明了在极端海况条件下对海浪磁噪声进行抑制的必要性.为提高海洋磁测灵敏度,提出了一种基于改进的Sage-Husa自适应Kalman算法的海浪磁场噪声抑制方法.仿真结果表明,该方法能在不需要先验的噪声统计或实时参考噪声的情况下,实现磁场噪声协方差的快速收敛;且与常规的Sage-Husa算法相比,改进后的Sage-Husa算法降低了对初始参数的依赖性.另外,设计了一种拖曳式Overhauser海洋磁场传感器测试仪来测试上述算法.对比结果表明该方法不仅实现了磁场噪声统计参数的自适应估计,而且比经典Kalman滤波具有更好的滤波效果;此外,海浪磁噪声的功率谱密度由50 pT/Hz1/2@1Hz下降到6 pT/Hz1/2@1Hz.      

重力梯度仪用石英挠性加速度计伺服线路噪声分析

高分辨率加速度计是重力梯度测量的核心传感器,其中石英挠性加速度计是目前重力梯度测量中主要使用的加速度计,对其噪声性能有严格的要求。为此提出一种新型基于交流恒压激励的差分电容检测原理的石英挠性加速度计低噪声伺服前放电路,在此基础上,结合加速度计表体参数和伺服线路校正参数,研制出完整的伺服线路。在系统工作频率上对伺服系统带来的噪声影响做出定量分析,其对系统的总体噪声影响约为1.0×10-10g/槡Hz(0.5 Hz),可以满足10 E以上分辨率的重力梯度测量需要。     

新一代陆用MT观测系统

大地电磁法(MT)是地球深部探测的有效物探手段之一,也是当今地球物理工作者的研究热点。要实现MT探测,用于野外观测的仪器系统是基础,要求观测系统具有高可靠、高精度、多台同步、轻便等特点。通过集成嵌入式计算机、DTCXO、24位ADC、锂电池组等部件研制了采集主机,动态范围达119 d B(fs=2 400 Hz),功耗约1 600 m W,并配备了轻便的低噪声感应式磁传感器、低漂移电场传感器以及用于野外仪器自检的自检盒,在提高了仪器可靠性的同时也提高了野外数据采集质量和野外施工效率。多次室内及野外试验验证了本观测系统的可靠性、低功耗、轻便性及易用性,可满足陆地MT勘探施工的要求。     

JSC-G-11型特高精度井中三分量磁测系统研制成功

井中三分量磁测磁测系统的测磁元件采用的是磁通门传感器。其测磁精度可达1 nT左右,但在实际测量中,为避免井斜变化引起干扰,需要将实测井轴三分量磁场值,转换为大地坐标系的垂向三分量磁场值后,     

简单产状刻度器

从美国引进的QLP/QLM—4582小径岩层产状仪是三臂式的小径仪器。仪器的上部是测量H_x、H_y、H_z三个磁场分量与I_x、I_y两个重力分量,用以确定钻孔倾角及其倾斜方位角,仪器的这部分可用井斜仪校验台标定,仪器的下部是测量岩层倾角用,测量三个高程差的微聚焦电极系安装在互成120°角的带推靠的三个井径臂端,其各中心电极为10mm×10mm的矩形。电极的岩层分辨率为10mm。在孔径为100mm的钻孔中,岩层缓倾斜时的倾角分辨率为5°42′,该部分的标定比较麻烦。为此1986年研制了简易产状刻度器,经过试验取得了一定效果,现介绍如下:     

YZ-54型冲击器

YZ-54型阀式正作用液动冲击器，是地矿部勘探技术研究所根据1983年鉴定的YZ-54-Ⅱ型冲击器在推广使用中出现的问题，而重新改进设计、由太原探矿机械厂生产的一种改型产品。于1986年12月通过了鉴定。（一）主要技术规格外径（mm）：φ54；冲锤重量（kg）：6；阀程（mm）：6、9；自由行程（mm）：3；工作泵量（m~3/min）：0.04～0.08；工作泵压（MPa）：0.6～2.7；冲击频率（Hz）：25～52；单次冲击功（J）：5～16；长度（mm）1300；重量（kg）：17；工作介质：清水、     

大深度多功能电磁探测技术与系统集成

大深度多功能电磁探测系统,主要由多功能电磁探测仪器、数据采集与处理、电磁二三维正反演模拟等组成。系统研发中,攻克了多功能电磁分布式接收、大功率发射、三分量高温超导磁传感器所涉及的多项关键技术,并研究开发了配套的数据采集、处理与解释技术,系统具备AMT/MT、CSAMT、IP等测量功能。对研发系统进行了与GDP-32^Ⅱ的野外对比试验及典型矿区的应用,取得显著的试验应用效果。     

使用1∶1万数字地形图进行重力近区地形改正方法试验研究

近年来随着1∶50 000重力调查项目的开展,在复杂地形尤其是通视条件差的地区,野外重力近区地改测量难以有效开展。本次研究试验结合本溪市地区开展的1∶50 000重力调查项目进行,在研究中尝试应用1∶10 000数字地形图开展近区地形改正,并将计算结果与野外实际测量进行对比验证。试验结果表明,应用1∶10 000数字地形图开展重力近区地形改正的观测精度达到±0.018×10-5 m/s2,精度高于中国地质调查局地球物理勘查规范中1∶50 000重力调查近区地改观测精度。本次试验研究表明,使用1∶10 000数字地形图进行重力近区地形改正,可以提高精度和效率、节省野外测量成本,并在今后重力近区地改中推广应用。     

三度体外磁场三分量面元量板的计算方法

三度体外磁场三分量面元量板(简称三度体量板)与桂林冶金地质研究所似二度体量板的数理推导类似,都以小球的磁场解析式为基础;其差别是先制成小扇形块的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个面元量板,算出三度体各截面的面元磁场,然后再沿走向进行近似积分.三度体量板可以制成与似二度体量板完全相同的形式.为了解决计算点到不同距离的面元都能通用一套量板的问题,对量板相邻半径的环带间隔给予了不同环带系数.用面元量板计算出三度体的各截面(一般只需要计算包括极大、极小和转折面等3～5个截面即可)面元磁场值后,可用任何近似积分方法计算出磁场的三个分量.所介绍的这种方法虽仍较繁,但目前在物探野外工作中还没有简单实用的计算三度体磁场的手算方法,因此还是可用的.经过试算,对较简单的三度体,两个熟练的计算人员每日可以计算5～7个点的磁场三分量,相当于对一条野外实测剖面概略地算出     

现代高速铁路对大地电磁测深的影响规律研究

为研究高速铁路对大地电磁数据的影响规律,笔者以京广高速铁路为例,在距铁路不同距离进行长周期大地电磁观测试验,对高铁干扰信号进行研究。结果表明,高铁主要干扰信号为脉冲噪声、阶跃噪声及周期噪声,对大地电磁100 Hz以下频段的数据均会产生影响, 10 Hz的干扰信号影响范围不超过0.5 km; 5～10 Hz的干扰信号影响范围不超过3 km; 1～5 Hz的干扰信号影响范围不超过5km;1 Hz的干扰信号影响范围超过5 km。     

体应变观测在中短期地震预报中的作用

一、前言我国研制生产的TJ-IA型体积式钻孔应变仪,于80年代后期在华北地区开始布设。体积式应变仪灵敏度高,达到了同类仪器的国际先进水平。该仪器系统的频率范围为0～5Hz,应变测量范围为1×10~(-10)～1×10~(-4),分辨率达到10~(-10)量级,可进行模拟输出或数字输出,填补了我国体积式应变仪的空白。目前,已在华北、东北和华东地区安装了17台,取得多年连续观测资料,在地震监测预报中发挥了较好的作用。体应变台分布如图1     

微伽级冷原子重力仪研究

在石油及矿产勘探和地质构造研究等领域,重力法是一种常用的重要方法,重力法的应用范围在很大程度上取决于重力测量设备—重力仪,高精度重力仪对重力法的应用和普及起着重要作用。因此提出研究有望用于物探领域的高精度小型化冷原子重力仪。首先,用改进的磁场线圈代替昂贵且笨重的坡莫合金来实现杂散磁场的屏蔽;其次,利用一个紧凑且小尺寸的被动隔振平台来实现地面振动的抑制。在探询时间为120 ms且重复率为2.2Hz的情况下,该冷原子重力仪的重力测量灵敏度达到1.0×10-7g/Hz1/2;1 000 s积分时间,重力测量分辨率为5.7×10-9g。为了验证冷原子重力仪设备的稳定性,不间断测量了128 h的潮汐信号。除此之外,发生在2013年9月28号巴基斯坦的一小时地震波信号被我们的高精度冷原子重力仪采集到,该信号与附近的传统地震仪测量到的地震波信号完全吻合。     

西藏易贡高位远程滑坡研究进展与展望

高位远程滑坡指剪出口高、滑动距离长、体积大和速度快的滑坡,具有强动能、强烈碎屑化-流体化、铲刮效应等特征,滑坡及其诱发的灾害链对人类生命财产安全、路桥基础设施、水利水电工程等危害巨大。在遥感解译和野外调查的基础上,总结了2000年西藏易贡高位远程滑坡的研究进展,分析了滑坡启滑机制、体积、运动速度、堰塞湖体积、溃坝机制等,进一步揭示了内外动力耦合作用是西藏易贡高位远程滑坡的主要影响因素,以及该滑坡具有溯源侵蚀复发型的周期性启滑机制。基于GIS与高精度DEM进一步核算了易贡高位远程滑坡的体积,认为滑源区崩滑体体积约9225×10⁴ m³,滑坡堆积体体积约为2.81×10⁸～3.06×10⁸ m³,其中堆积体体积与国内外研究的认识基本一致。易贡滑坡崩滑源区还发育2个潜在失稳区,潜在崩滑体方量约1.86×10⁸ m³,一旦失稳可能再次形成滑坡-堵江-溃坝灾害链,危害巨大,故提出了进一步加强易贡高位远程滑坡潜在崩滑体稳定性研究、灾害链流域性影响...     

金沙江下游水电工程区岸坡变形破坏基本特征

通过野外调研和综合分析,发现金沙江下游宜宾—白鹤滩段水电工程库区长约410km的沿江地带发育了349个变形破坏体(滑坡、崩塌和变形体),总体积31.49×108m3,其中体积大于1 000×104m3的崩滑体有51个。岸坡变形破坏密度和线模数分别为0.35个/km和316.95×104m3/km。结合金沙江干流岸坡地质环境条件,统计研究了金沙江下游水电工程区岸坡变形破坏基本特征及其与所赋存的地层岩性、地质构造、地形条件、岩体结构和近期河流地质作用等要素的关系,为水能资源梯级开发工程的规划设计提供了地质依据。     

浙江台州高速公路一期工程软土地基工程地质特征

浙江台州高速公路呈南北向穿越浙江东部沿海平原。路基一带软土极为发育,约占路段长度的65. 7% ,软土层总厚度一般可达20～ 37m,岩性以海积、湖积的淤泥及淤泥质粘土为主。软土的物理力学性质极差,孔隙比多在1. 5以上,内聚力多小于10kPa,压缩系数(a1-2 )最高可达2. 83Mpa-1 ,一般都在1. 3M Pa-1以上,渗透系数一般为4. 63×10-8～1. 5× 10-7cm /s,固结系数为1. 85×10-4～4. 94× 10- 3cm2 /s。因此,软土多处造成路基大幅度沉降、开裂和滑移,给公路施工和运营带来了许多困难。      

羌塘盆地油气二维地震勘探进展综述

本文详细讨论了羌塘盆地二十多年来二维地震勘探所取得的进展。羌塘盆地除发育背景干扰外,还发育多种面波散射、线性干扰、折射波和多次折射波;检波器大组合能压制背景和面波散射干扰,但不能压制速度较高的线性干扰、折射波和多次折射波。最佳激发因素为常规可控震源振动台次3台1次,驱动幅度70%,扫描频率6～84Hz,扫描长度18s;低频可控震源振动台次2台1次,驱动幅度60%,扫描频率1. 5～84Hz,扫描长度16s;大吨位可控震源振动台次2台1次,驱动幅度70%,扫描频率6～84Hz,扫描长度16s。炸药震源为单井高速层下7m激发,最浅井深18m,药量18kg;组合方式激发为2口井×15m×12kg或3口井×12m×8kg。尽管可控震源单炮的能量、信噪比、频谱及子波一致性与炸药震源相比较并不占优,但可控震源激发在高密度高覆盖采集条件下仍能获得等同于或明显优于井炮激发质量的地震剖面资料。从"环保、安全、经济、高效"上考虑,羌塘盆地宜采用可控震源和井炮联合的宽线高密度高覆盖采集方案,3L3S或2L3S,960次以上覆盖为可控震源最佳观测系统;2L3S,360次左右覆盖为井炮震源最佳观测系统。北羌塘坳陷构造稳定,容易获取高品质地震资料,南羌塘坳陷构造过于复杂,资料信噪比低,可能不太适合开展地震勘探工作。文章最后还讨论了冻土层静校正和激发接收方面存在的问题及解决方案。     

体积式钻孔应变仪中的讯号电路

TJ-1型体积式钻孔应变仪已试用十余年,取得一定的实效。根据中国地震局,《九五规划》要求,1996～1998年进行实用化研究,其中也包括电子线路部分也需作多处相应的改进。已研制成功的TJ-2型小型化体应变仪,它不仅对井下仪器作了小型化与系列化的改造,在电子线路部分亦相应作了改进。本文重点介绍了在讯号传送方面的研制情况,其量程(优于6×10~(-6)应变)范围、噪声水平(优于6×10~(-9)应变)等主要技术指标都有明显提高,且电压输出格式能符合数字化台网建设的要求。二、压力传感器的选型传感器(即传感单元)在体应变仪的发展进程中,已经从“波纹管 差动变压器”(即TJ-1型)发展为差压式液压传感器(即TJ-1A型),而后者又由交流型压力传感器(即