(1)V8網絡化多功能電法儀
V8是加拿大鳳凰公司最新壹代多功能電法儀,匯集當代最新科技成就於壹身,成功地解決了很多用戶過去在實際生產中遇到的瓶頸問題。其先進的GPS同步和無線網絡技術的結合使V8即使在復雜的山區施工也較方便;野外施工無需對鐘,極大地提高了生產效率。V8和V5-2000SSMT采集單元兼容,可以做多站大面積同步采集,每個A/D采樣和格林尼治時間同步,野外作業各站點隨時隨地開機,時間重疊做同步數據相關處理。
V8的出現將電法勘探帶入壹個全新意義的新紀元,開創真正的電法三維或四維觀測新階段,V8系統采用的是先進的模塊化技術,包含天然場的遠參考大地電磁(MT)和音頻大地電磁(AMT)以及人工場源的可控源音頻大地電磁(CSAMT)、各種時間域和頻率域電磁功能(TDEM和FDEM)、時間域和頻率域激發極化(TDIP和SIP),還具有偶極、施倫貝格、溫納等各種電阻率功能,還可以通過合適的傳感器記錄或監測時間序列數據。
V8有三個電道和三個磁道,V8可以單機工作,也可和多個系統單元(V8或RXU-3ER)組成多道無線局域網絡同步采集系統,見附圖3。所有采集單元及發射單元均通過GPS信號保持精確同步,在GPS信號不好的地方,系統內晶振時鐘自動啟動並保持同步。鳳凰公司研制的還有TXU-30多功能大功率發射機、T-3便攜式多功能發射機、T-4A瞬變電磁專用發射機,為完成各種不同參數的測量,配有MTC-50大地電磁專用探頭、AMTC-30音頻/可控源音頻大地電磁磁探頭、MTEM-AL中頻率瞬變電磁接收線圈、TDEM線圈。
(2)GDP-32Ⅱ
GDP-32Ⅱ地球物理數據處理器(附圖4)實際上是壹個萬用的、多通道的接收機,其設計目的在於采集任何類型的電磁或電場數據,其帶寬為直流(DC)至8kHz。GDP-32Ⅱ既可進行頻域測量,也可進行時間測量。在0.000121Hz到8kHz範圍內,可以按二進制間隔,任意選擇26個頻率道。
GDP-32Ⅱ設計了多通道數據采集功能。大型號GDP-32Ⅱ可以提供同步測量的16個通道,其頻率範圍從直流到8kHz。多個接收機也可同時使用以進行更多通道的數據采集。小型號GDP-32ⅡT最多可接收6個模擬通道。這些通道可以是高速NanoTEM采集板和標準模擬板的壹種組合。在任何壹種情況下,最多三個高速NanoTEM通道是可以被安裝的。
GDP-32Ⅱ可測量電阻率、激發電位(頻域或時域)、復電阻率、可控源音頻大地電磁(CSAMT)、諧波可控源音頻大地電磁(HACSAMT)、頻域電磁(FEM)、瞬變電磁(TEM)、納米(Nano)瞬變電磁(連續的納米瞬變電磁)、天然源大地電磁、天然源音頻大地電磁等。
(3)EH-4連續電導率剖面儀
EH-4是美國Geometrics公司和EMI公司聯合研制的雙源型電磁/地震系統,為系統首創的變頻率電磁測深系統(附圖5)。該儀器設計精巧、堅實,特別適合地面2D與3D連續張量式電導率測量,在技術上率先突破傳統單點測量壁壘,走向電磁測量擬地震化、聯合2D與3D連續觀測和資料解釋。采用獨特的正交偶磁極可控源,結合地震儀技術,系統可快速、自動、多頻率采集數據。每個點采集時間為5~20min。勘探深度2~1500m,通常1000m左右。可現場實時彩色成像。
EH-4連續電導率剖面儀是目前淺層油氣、煤田、礦產、地下水、凍土層、山區工程、礦井工程勘探的電磁儀器。它的勘探深度小於1000m,可用於2D與3D連續電導率測量。主要用途有巖土電導率分層、地下水探測、基巖埋深調查、煤田高分辨率電探、金屬礦詳查和普查、環境調查、淡水分界面劃分等。
(4)高密度電法儀
高密度電法儀是壹種陣列式直流電法勘探儀器,它具有采集數據量大、反映地下信息豐富、效率高、避免人工移動電極等優點,廣泛應用於各個領域。
高密度電法儀生產廠家和儀器型號較多,附圖6北京大地華龍RIS-2D分布式高密度電法儀。
⊙主要技術指標:輸入阻抗大於100MΩ;電壓測量範圍為±4V;精度優於±0.3%;分辨率1μV。
⊙電流測量範圍在±2A;精度優於±0.5%;分辨率1μA。主機最大供電電壓為600V,最大供電電流為±2A。測量電位、電流、電阻率精度均在±2%,電源為12V與14AH鉛酸充電電池。工頻抑制優於-80dB。自電補償方式及範圍是全量程跟蹤式自動補償。工作溫度在-10~+50℃之間。重量約6.5kg。電極道數為60道可擴展,工作裝置可采用溫納、施倫貝格等方式。
(5)探地雷達儀
探地雷達(簡稱GPR)是壹種近十余年才發展起來的電磁探測技術,具有無破壞性檢測、分辨率高、定位準確、快速經濟、靈活方便、剖面直觀、實時圖像顯示等特點。已廣泛應用於巖土工程勘察、工程質量無損檢測、水文地質調查、生態環境檢測、城市地下管網普查、文物及考古探測等眾多領域,取得了壹定的探測效果。
國外儀器主要有SIR系列、GV系列、EKKO系列、RAMAC系列、RIS-K2系列等和國內的MUL系列、LTD系列、CL系列等。附圖7為GSSI公司的便攜式SIR-3000探地雷達。
⊙技術性能:堅固耐用,重量輕,便攜式;高分辨率強光型液晶顯示;通用微型閃存裝置;內置式可充電電池;USB,RS-232多種接口。
⊙技術指標:①主機和存儲器:傳感器適配各種探頭;256Mb閃存卡;微型閃存口;微處理器;顯示器;②數據采集中,數據格式、掃描率、樣點字節、掃描樣點數、操作模式、測量範圍、增益、及濾波器都可選擇。
(6)瞬變電磁儀
瞬變電磁儀(附圖8)在水文工程中用於探測含水層、斷層含水性;在礦產資源勘探中主要用於尋找多金屬礦;在環境工程中用來地下局部極化不均勻體及部分環境汙染區等。
瞬變電磁儀接收機可實現三分量同時接收,電纜或晶體同步,有30個觀測道,24位信號分辨率和29位系統分辨率,有27個基本頻率,積分時間從0.5~120s,工作溫度-40~+60℃,防水、防潮、防震,重15kg。瞬變電磁儀發射機,發射功率達1500W,內部電源電壓18~60V可變,可與發射線圈實現最佳匹配。如使用外部電源,發射功率可達3800W,電壓可達160V。
⊙接收機主要技術指標:①電流波型:偶極方波,正、負方波之間可設置50%占空系數;②基本頻率:30,75,285Hz,(60Hz工頻時),25,62.5,237.5Hz,(50Hz工頻時);③關斷時間:40m×40m發射線圈,3A發射電流時,2.5μs;④線圈尺寸:5m×5m(8匝)到100m×100m(單匝);⑤輸出電壓:0~9V連續變化,最大發射電流3A;⑥同步:電纜同步;⑦工作溫度:-40~+60℃,重量:5.3kg。
(7)微機激電儀
微機激電儀(附圖9),配合使用大中小不同功率的發送機供電,多臺激電儀同時接收。用於電阻率法和時間域激發極化法的測量,儀器可顯示視電阻率、視激化率、半衰時、累加和、偏離度、自然電位、供電電流、壹次場等測量值。可廣泛用於金屬與非金屬礦產資源勘探、尋找地下水源、水文工程、環境工程等地質勘探。
本儀器可進行地面所有裝置的激電測量、電阻率測量,也可進行井中的連續激電測井和井中激電測量,以DUM-2高密度電阻率儀電極自動轉換器配合,還可進行高密度電阻率測量。本儀器壹機多用功能,優於國內其他同類型儀器。
⊙儀器特點與功能:①采用信號增強技術和數字濾波,抗幹擾能力強,測量精度高。②自動進行自然電位、漂移及電極極化補償。③接收部分有瞬間過壓輸入保護功能。④大屏幕液晶漢化顯示,測量參數、觀測曲線,明了直觀。⑤多參數測量(可測量並存儲自然電位、壹次電位、供電電流、視電阻率、半衰時、累加和、偏離度等)。⑥掉電保護:具有掉電數據不掉功能,能存儲1MB個數據並長期保存。⑦全密封結構,具有防水、防塵、壽命長等的優點。
⊙主要技術指標:①輸入阻抗:大於100MΩ;②壹次電位分辨率:為1μV,最大可測20V;③電位精度:為1%±1個字;④極化率分辨率:0.001%,極化率精度:±1%±1個字;⑤電流分辨率:0.01mA,電流測量精度:±2%±1個字;⑥自電補償範圍:為0~±1023mV;⑦50Hz抑制:在49.5~50Hz範圍內大於80dB;⑧接口:USB,存儲器:16M非易失存儲器;⑨工作溫度:-10~+50℃(液晶0℃);⑩外形尺寸:270mm×130mm×190mm;瑏瑡?儀器重量:2kg。
(8)綜合電磁法測量系統
多道網絡化綜合電磁測量系統(附圖10)是電場和磁場傳感器直接與主機連接組成標準的MT,AMT,遠參考道或CSAMT觀測系統,與多個測站連接成多道網絡或E-MAP觀測系統。通頻寬從直流到250kHz,對不同通道可同時設置不同的采樣率,可以同時采集不同頻段的信號,除固定頻帶外還可以自由設置頻帶範圍。可通過以太網、局域網、藍牙技術、Internet等手段對儀器進行控制或下載數據,最多可由32個測站組成網絡系統同步工作,由內置GPS實現同步。
⊙測量系統的主要特點:①具有10個數據采集通道;②通頻帶最寬,從直流到512kHz;③可通過網絡和其他形式對儀器控制或下載數據;④在多道和網絡系統中有高精度的內置GPS同步;⑤自檢、自行標定、自動補償電極極化電位;⑥實時處理、實時顯示時間系列和各種MT參數;⑦12V電瓶供電,功耗3~5W。