便携式时域电磁接收机校正方法及实验研究

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1、————————————————————————————————便携式时域电磁接收机校正方法及实验研究————————————————————————————————Studyandcorrectionmethodofportabletime-domainelectromagneticreceiver————————————————————————————————————作者姓名：张雨默专业名称：电工理论与新技术指导教师：嵇艳鞠教授学位类别：工学硕士答辩日期：2015年6月1日II摘要便携式时域瞬变电磁接收机校正方法及实验研究时间域电磁法（Timedom

2、ainelectromagneticmethod）,自问世以来在地球物理探测领域得到了广泛应用，更是地下矿井、隧道等有限空间进行前方突水探测的主要技术手段之一，该方法具有很强的电磁抗干扰能力、低阻分辨能力以及勘探距离远等优点，在实际应用中取得了良好的效果。但是，时域电磁探测系统在具有上述优点的同时，也存在着一些问题，主要问题是探测系统的精度和分辨率的标定问题。针对这一问题，本文在分析了时间域电磁响应特征的基础上，以吉林大学自主研制的便携式接收机为对象，设计了时域电磁标准源，并通过标准源对接收机进行标定，测试了接收机的工作性能。本文的主要研究内容如下：(1

3、)以电磁法基本原理为基础，研究了在均匀半空间、层状大地等不同地电条件下的电磁响应，通过对响应特征的归纳和总结，推导出时域电磁标准源的理论公式。并基于ARM实现了时域电磁标准源的设计；(2)介绍了便携式接收机的基本原理和构造，分析了便携式接收机在使用过程中存在的主要问题及产生的原因；(3)研制了时域电磁标准源，对进行性能测试，结果表明标准源的分辨能力达到100μV；(4)通过时域电磁标准源与接收机进行联合测试，标准源可以标定接收机的分辨能力为100μV，并对接收数据作了校正研究。本文研制了时域电磁标准源，并采用标准源对接收机进行标定、校正，通过实验数据对接

4、收机的性能进行评价，细致分析了误差及来源，为时域电磁接收系统的测试、标定和校正提供了宝贵的经验。关键字：时间域电磁法，标准源，系统标定，校正VABSTRACTStudyandcorrectionmethodofportabletime-domainelectromagneticreceiverThedetectionsystembasedontimedomainelectromagneticmethodhasbeenwidelyusedingeophysicaldetectionfieldsandhasbecomeoneofthemajorgeophys

5、icalmethodsofwaterinrushdetectioninundergroundmines,tunnelsandotherlimitedspace.Sinceitcancounteracttheelectromagneticinterference,distinguishlowresistanceaccuratelyandreachfurtherdistance,thissystemhasachievedgoodresultsinpracticalapplications.Howevertherearestillsomeproblemstob

6、esolved,forinstance,thetime-domainelectromagneticsystemsalwaysencountermagnitudedeviationbetweentheattenuationcurveandthetheoreticalcurve,anditalsohascalibrationproblemsofthedetectionaccuracyandresolution.Tosolvetheaboveproblems,atfirst,weanalyzethecharacteristicsofthetime-domain

7、electromagneticresponses.BasedontheportablereceiverindependentlydevelopedbyJilinUniversity,wedesignthestandardtime-domainelectromagneticsource,andcalibratethereceiverwiththestandardsource.Obtainingtheerror,wecanfurtheranalyzeitsgeneratedreasonsandimprovethesystem’smeasurementaccu

8、racy.Themaincontentsofthispaperareasfoll