專利名稱：找水用地下磁流體檢測方法及檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尋找地下水源的檢測方法及檢測儀。
目前地面物探方法找水首推電法，其次有放射性探測法及測量地層磁分量的甚低頻法，上述方法的共同點是用尋找固體礦產(chǎn)的物探方法應(yīng)用在找地下水上。地面儀器測量值反映的是地質(zhì)體物性綜合值，屬于靜態(tài)信息，這個物理量所顯示的是地下的那種固體礦產(chǎn)或地下水全憑解釋者的主觀經(jīng)驗。所以上述方法的找水成功率只有40％-50％，其根源在于物探曲線的多解性。
本發(fā)明的目的在于提供一種能準(zhǔn)確探測地下水資料的檢測方法及檢測儀。
本發(fā)明是用如下方式完成的本發(fā)明地下磁流體檢測儀解決了找水物探儀器觀測結(jié)果多解性的問題，由多解性躍進(jìn)到唯一解，大大提高了打水井的命中率和成井率，降低水源勘探成本，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。該方法簡單實用、儀器體積小，成本低、極距可調(diào)，其定井精度高達(dá)一米以下，可獨立操作定井，也可通過串行口與上位機(jī)(普通PC機(jī))連接進(jìn)行井位和井位深度及成井出水量等的宏觀分析。它可測量堤壩滲漏，地下管線探測及巖洞探測，在0-300米以內(nèi)有效。在供水、水利工程、礦山防治水等均可使用。


圖1是地下導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ы孛媸疽鈭D及檢測儀使用示意2是本發(fā)明檢測儀電路方框3是本發(fā)明檢測實施例一電路原理4是本發(fā)明檢測實施例二電路原理5是本發(fā)明檢測實施例三電路原理6是本發(fā)明按三種不同頻率測得的地表電場分部7是本發(fā)明探針在地表分布圖下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明巖層中的地下水在重力的作用下與巖層進(jìn)行物質(zhì)交換與能量轉(zhuǎn)換，形成由補(bǔ)給、徑流、排泄三部分組成的地下水流動系統(tǒng)。地下水是分布最廣的良性導(dǎo)體，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，地下水系統(tǒng)在地磁場中持續(xù)運動，產(chǎn)生復(fù)雜的電磁感應(yīng)成為磁流體，不同深度的磁流體向地面反饋瞬變電磁波的場，在地面其形狀與地下水流動系統(tǒng)相匹配。因此只要測得在地表的瞬變電磁波的分布場，就可以找到地下水流動系統(tǒng)的分布；這樣一來，定井就不再是一件難事了。地下不同深度的地質(zhì)體中只有流動的地下水向地面反饋瞬變電磁波，因此物探成果解釋的唯一性也就勿容置疑了。
本發(fā)明檢測方法的理論依據(jù)是磁流體理論。如圖1所示是地下導(dǎo)水?dāng)嗔演d面示意圖和檢測儀使用示意圖，圖1中，B為地磁場在正交方向的分量，V為斷層中流體的流動方向，據(jù)電磁感應(yīng)定律，就會在E方向產(chǎn)生一個交變的感應(yīng)電動勢。這樣，檢測儀便通過探針A1和A2檢測到交變的感應(yīng)電動勢(地下水的動態(tài)信息)。本發(fā)明找水用地下水磁流體檢測方法是按一定的間隔將探針插入地表檢測大地電場信息，經(jīng)阻抗變換電路和量程調(diào)節(jié)及放大電路后，用中心頻率可變選頻網(wǎng)絡(luò)檢測下同頻率的大地電場幅值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電場幅值為動態(tài)信息時，即可確定該處地下有導(dǎo)水?dāng)嗔褞Т嬖冢⒍ň?，然后根?jù)選頻頻率確定井深，用動態(tài)信息的幅值及頻率評估地下水流大小。該方法檢測到的地表電場分布信息，包括靜態(tài)信息和動態(tài)信息兩部分。靜態(tài)信息反映的是地質(zhì)體形態(tài)變化的綜合值，對導(dǎo)水?dāng)嗔褞У姆治黾暗叵聨r層探測有用，而動態(tài)信息(包括其變化的幅值及頻率兩個因素)反映地下磁流體的變化規(guī)律及變化范圍，這是找水定井方面極有應(yīng)用價值的信息，在分析靜態(tài)信息時，考慮動態(tài)信息的影響，在處理動態(tài)信息時，考慮靜態(tài)信息的約束。對測量數(shù)據(jù)的分析處理方法是由于電磁波中電場和磁場的振動方向是相互垂直的，而振動方向與波的傳播方向也是相互垂直的，因此地面檢測點(距大地電場的場源較遠(yuǎn)的地方)可視大地電場的瞬變電磁波為平面波，它垂直于地面，變化規(guī)律服從馬克斯韋爾方程組，故儀器探測深度的理論公式為
，式中ρ為巖層視電阻率(Ω.m)，f為選頻工作頻率(HZ)，h為探測深度(m)，從公式可知，對于某一測量點來說，視電阻率ρ是定值，當(dāng)頻率f越低，穿透深度就越深，通過改變選頻來這到改變勘探深度這一目的，視電阻率
式中f為測量時的工作頻率(HZ)，EX和HY分別為測量點的電分量和磁分量，但可通過測量不同頻率下的電分量，再利用電分量EX與視電阻率ρ的關(guān)系，可以定性說明獲得異常高阻體還是低阻體，這就是本方法異常曲線定性解釋的基本原理。
本發(fā)明檢測儀的電路方框圖如圖2所示，它是由按一定間距將探針A插入地表檢測大地電場信息，經(jīng)電容C耦合至阻抗變換電路1，輸出至量程調(diào)節(jié)及放入大電路2進(jìn)行信號放大后，送至中心頻率可變選頻網(wǎng)絡(luò)3，輸出至信號處理及顯示電路4，進(jìn)行阻抗變換的作用是避免不同檢測點大地表面阻抗不一的影響。量程變換是解決不同地區(qū)的大地電場信號強(qiáng)弱不同的問題。圖3、圖4、圖5是本發(fā)明檢測儀三個實施例電路原理圖。
實施例一如圖3所示檢測儀是由探針A1及A2檢測到的大地電場信號，經(jīng)是容C1耦合到由場效應(yīng)管BG1及外接電阻、電容構(gòu)成的阻抗變換電路1，輸出經(jīng)三極管BG2組成的射極跟隨電路，輸出經(jīng)電容C3耦合到IC3A(TL064低功耗器運放)及外圍元件組成的量程變換放大及50HZ陷波器，圖中W1電位器用于變化量程范圍，由電阻R7、R8、R9及電容C5、C6、C7組成50HZ的雙T型濾波器，用于在有動力電纜經(jīng)過的地區(qū)測量時，抗工頻干擾，在不需要抗干擾時，圖3中的開關(guān)K1接通，放大后的大地電場信號經(jīng)電容C8耦合到由電子開關(guān)IC1、IC2、IC4(CD4051)和運放IC3B、IC3C及外圍電阻、電容組成的中心頻率及Q值八檔可調(diào)的帶通濾波器，經(jīng)帶通濾波器送出的的規(guī)定頻率的大地電場信號經(jīng)電容C26耦合到運放IC3D及二極管組成的整流電路，整流后的大地電場信號的直流幅值送直流毫伏表MV指示，電位器W2用于開機(jī)無信號輸入時給毫伏表調(diào)零。該實施例的選頻網(wǎng)絡(luò)實質(zhì)是一個中心頻率可調(diào)節(jié)的帶通濾波器，它的作用是從復(fù)雜的大地電場信號中選出規(guī)定頻率的信號，將其他頻率信號加以抑制，檢測儀便可檢測到大地電場中某一規(guī)定頻率的信號幅值。以圖1的斷裂面為例說明其檢測方法(1)將探針按圖上A1及A2的位置放置測量時，毫伏表所指示的幅值低且伴有指針左右擺動的現(xiàn)象(即動態(tài)信息)，擺動幅度時大時小；(2)將兩針置于圖中A2的右邊測量時，毫伏表所指示的大地電場幅值比(1)中稍高一些，但指針沒有擺動現(xiàn)象；(3)將兩針置于圖中A2的左邊測量時，毫伏表所指示的大地電場幅值比(1)和(2)中的都要高一些且不擺動。測量結(jié)果說明在探針A1和A2之間有一導(dǎo)水?dāng)嗔褞Т嬖冢捎趯?dǎo)水?dāng)嗔褞С实妥钁B(tài)(水是良性導(dǎo)體)，故測量得的大地電場幅值低，動態(tài)信息(即指針左右擺動的現(xiàn)象)，說明該斷裂帶中有地下水流動系統(tǒng)流過；探針A1處于其左邊是基巖，呈高阻態(tài)，故測得的幅值高；探針A2處及其右邊的基巖下沉后，上面重新填滿松士層(因松土層含有大量的水分)呈低阻態(tài)，故測量得的電場幅值稍低。這樣，我們在A1與A2之間采用“蛙跳式”探針移動法進(jìn)行測量，可將定井精度提高到1米以下，在確定井位之后，再進(jìn)一步來測量并估算需打井深，這時仍然在圖1中的A1與A2之間進(jìn)行測量，測量時通過切換選頻網(wǎng)絡(luò)中不同的RC濾波電路，分別對大地電場中不同頻率的信號進(jìn)行測量，找出動態(tài)信息所在的頻率范圍，于是根據(jù)電磁波的傳輸特性即估算出需打井孔的深度。
本實施例二，如圖4所示，檢測儀電路，探針A1、A2測到的大地電場信息號經(jīng)C1耦合到阻抗變換電路，阻抗變換電路由場效應(yīng)管BG1、電阻R1-R5和電容C1、C2組成，經(jīng)阻抗變換后的信號經(jīng)R6、R7分別送IC3及IC4兩個高精度、低功耗、快速比較器(TL3016)，IC1及IC2為四數(shù)控電位器(X9241)，它具有存儲或單片機(jī)直接讀出滑動端抽頭的數(shù)字化位置、支持二線串行通訊協(xié)議等新特性，這樣使得儀器的電路結(jié)構(gòu)及軟件編程都簡單化了，省掉了A/D的復(fù)雜性，由于對數(shù)控電位器的電路連接采用軟件游標(biāo)串聯(lián)技術(shù)連接及控制，使比較精度提高到0.15mV(完全滿足測量要求)；WY1為精度穩(wěn)壓電源MOC1403，用于提供兩個數(shù)字電位器的高端參數(shù)電壓；8個LED數(shù)碼管及鍵盤通過晶體管陳列(ULN2803)IC6、電阻R9-R17與單片機(jī)IC5的PO口、P2口及P1.3連接，構(gòu)成顯示鍵盤掃描電路，顯示及鍵盤采用動態(tài)掃描方式；IC8-IC15等8串行存儲器與單片機(jī)的P1.4、P1.5組成本儀器的測量數(shù)據(jù)存儲器，每片串行存儲器的存儲量為2048個bit字節(jié)。因此，儀器的總存儲量可達(dá)8×2048＝16384個字節(jié)，足夠存儲儀器野外采集一天從上的數(shù)據(jù)；儀器的控制核心選用AT89C51單片機(jī)，其引腳及指令系統(tǒng)與通用的MCS-51系列單片機(jī)兼容，但它是一種內(nèi)部自帶4K程序(不用擴(kuò)展)的低功耗CMOS芯片，非常適合本儀器選用。
檢測儀的工作過程如下大地電場信息通過探針A1、A2檢測，經(jīng)場效應(yīng)管BG1(3GJ6)及外圍電路進(jìn)行阻抗變換，然后分別送比較器IC3的反相輸入端和比較器IC4同相輸入端；IC3同相輸入端和比較器IC4反相輸入端分別由兩片四數(shù)控電位器IC1和IC2提供比較電壓，這樣當(dāng)單片機(jī)的INTO產(chǎn)生中斷，說明檢測信號大于IC1的設(shè)定值，當(dāng)INTI產(chǎn)生中斷時，說明檢測信號小于IC2的設(shè)定值，單片機(jī)的軟件通過由P1.0及P1.1構(gòu)成的二線串行總線，調(diào)節(jié)IC1及IC2的設(shè)定值，直至INTO、INTI均不中斷為止，這樣，說明檢測值在IC1及IC2的設(shè)定值之間，單片機(jī)由二線串行總線讀出IC1及IC2的設(shè)定值(即數(shù)控電位器的滑動端的數(shù)字化位置)，經(jīng)軟件計算很容易得出檢測信號的幅值。如果需要測量此時的信號頻率，則可將檢測的信號幅值取中間值后，用于重新設(shè)置IC2數(shù)控電位器，使用IC4形成一個類似的過零比較器(即將檢測信號變?yōu)槊}沖信號)，關(guān)中斷用T1計數(shù)器對IC4輸出的脈沖進(jìn)行計數(shù)，便可測出此時信號的頻率。每完成一次測量之后，單片機(jī)將所測的電壓值及頻率值送顯示(高4位顯示電壓值，低4位顯示頻率值)，同時將電壓值及頻率值通過P1.4、P1.5構(gòu)成的二線串行總線送串行存儲器中。
檢測完畢后，我們可通過鍵盤調(diào)出每次測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖分析，仍以圖1的斷裂面為例進(jìn)行檢測說明(1)如將探針置于圖1中的A1處及左邊，儀器通過軟件自動調(diào)節(jié)數(shù)控電位器IC1及IC2的設(shè)定值，根據(jù)INTO及INTI的中斷情況判斷檢測信號的幅值范圍，這樣單片讀出IC1及IC2的設(shè)定值，便可計算出所測信號的幅值E1，此時的幅值E1無周期性變化現(xiàn)象，故這里不需對信號進(jìn)行頻率檢測；(2)將探針置于圖中A2處及右邊。按(1)中方法測得電場幅值E2，E2＜E1且無周期性變化現(xiàn)象，故不進(jìn)行頻率測量；(3)將兩探針置于圖1中的A1及A2處測量，仍用(1)的方法測得大地電場幅值E3，這時發(fā)現(xiàn)E3＜E2＜E1，且存在周期性變化現(xiàn)象，通過鍵盤改變儀器的測量方法，將正進(jìn)行的幅值測量改為頻率測量，即儀器將前面測得的電場幅值的中間值用于設(shè)定IC2的值，使IC2及IC4構(gòu)成一個給定基值的比較器，此時IC4輸出的信號即為與大地電場信號同頻的脈沖信號，單片機(jī)關(guān)掉中斷，通過T1引腳對脈沖信號進(jìn)行定時計數(shù)，便可測到此處大地電場信號頻率F3，根據(jù)以上檢測結(jié)果E1、E2、E3及F3進(jìn)行分析可知；A1及左邊屬基巖，A2及右邊的的基巖下沉.A1與A2之間有一導(dǎo)水?dāng)嗔褞?，由動態(tài)信息表明該導(dǎo)水?dāng)嗔褞е杏辛鲃拥牡叵滤到y(tǒng)存在，然后按方案一中的“蛙跳式”移動探針的方法定井位，根據(jù)測得的電場頻率F3估算出需打井的深度即可。
實施例三，如圖5所示，它能對數(shù)據(jù)測量與處理基本實現(xiàn)智能化。
該實施例檢測儀能對5-240米范圍的大地電場進(jìn)行自動檢測，可配2-12極探針，由IC1以及IC2兩片CD4051八選一電子開關(guān)進(jìn)行切換；12根探針可同進(jìn)使用，采用自動巡回監(jiān)測大范圍的大地電場變化，也任選其中2根(或更多)探針進(jìn)行定位測量；IC1的X7及IC2的Y7接儀器公共地，用于儀表每次用時的自動校零，如果零位偏移，則自動引入修正值；IC1及IC2的X6及Y6用于工作電源自動監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)儀器所使用的電池欠壓時，自動提醒用戶更換電池，避免因電池電壓不足引起的測量誤差。IC1的X0-X5及IC2的Y0-Y5等12個端子可接2-12根(1-6對)探針(由用戶根據(jù)測量范圍決定)，與IC1及IC2相接的每6根探針的任意2根可由用戶通過鍵盤選擇使用也可在12根(6對)探針中按設(shè)定的順序循環(huán)檢測。這個控制由單片機(jī)通過P1.2、P1.3及P1.4三根口線及IC3串入并出移位寄存器(IC3A控制IC1切換，IC3B控制IC2切換)來完成。檢測到的大地電場信號由IC1的X端及IC1的Y端輸入到由3DJ及外圍元件所組成的阻抗變換電路，IC6四數(shù)控電位器的，POT3對經(jīng)阻抗變換后的信號進(jìn)行分壓(設(shè)有0-63檔分壓比電可由單片機(jī)數(shù)控調(diào)節(jié))實現(xiàn)檢測信號的量程變換，分壓后的大地電場信號經(jīng)電容器C4耦合到由IC4、IC5、IC6的POT2及外圍電阻電容組成的放大、50HZ的工頻陷波器及數(shù)控選頻網(wǎng)絡(luò)(增益中心頻率及Q值均可由單片機(jī)數(shù)控調(diào)節(jié)的帶通濾波器。選出規(guī)定頻率的大地電場信號經(jīng)電容器C11耦合到單片機(jī)的P1.0端(即單片機(jī)AT89C2051片內(nèi)精密比較器的同相輸入端，IC6四數(shù)控電位器的POT0、POT1兩個數(shù)控電位器用于提供單片機(jī)AT89C2051的片內(nèi)比較器的反相輸入端P1.1的基準(zhǔn)電壓。IC6的POT0將精密穩(wěn)壓器IC7的輸出電壓分壓后作為IC6的POT1的高端電壓，IC6的POT1數(shù)控電位器的滑動端抽頭接單片機(jī)的P1.1端。儀器的控制核心為AT89C2051單片機(jī)，它是一種自帶2K字節(jié)閃速存儲器的低電壓、高性能CMCS八位微控制器，采用DIP2G封裝，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-5TTM指令集和輸出管腳相兼容，且片內(nèi)設(shè)有一個精確的模擬比較器(P1.0及P1.1分別為片內(nèi)精密比較器的同相輸入端和反相輸入端，P3.6為比較器的輸出端)，該CPU為本儀器提供了一條靈活性高且價廉的方案。單片機(jī)的P1.5及P1.6構(gòu)成二線制串行總線實現(xiàn)對數(shù)控電位器IC5及IC6的控制及IC11-IC16六片串行存儲的寫入與讀出；顯示部分采用LCM液晶顯示摸塊SMS1204，其工作電壓為3.5-5.5V，典型工作電流僅為1mA，內(nèi)部自帶鎖存，與單片機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)的串行口連接；由于儀器的顯示及232通訊接口不是同時使用，因此顯示與通訊分時共用單片機(jī)的串行口；通常狀態(tài)下，串行數(shù)據(jù)送顯示；通信狀態(tài)下，顯示模塊顯示并鎖存提示字符，然后由P3.7輸出高電平禁止顯示數(shù)據(jù)輸入，單片機(jī)通過IC9(ICL232)與上位PC機(jī)的RS-232接口建立串行通信連接，以實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的讀取或監(jiān)控監(jiān)測工作。儀器的鍵盤設(shè)置為中斷掃描鍵盤(P1.7、P1.2、P3.3、P3.4及D3.7和IC10組成)，P3.7及P1.7兼作掃描輸出，P3.3及P3.4作掃描輸入；掃描鍵盤時，P3.7及P1.7輸出高電平，任一鍵按下均可使INTO(P3.2)產(chǎn)生中斷，中斷時讀P3.3及P3.4兩根口線的電平即可得知鍵值；檢測儀的工作狀態(tài)選擇及各種參數(shù)的設(shè)置均通過鍵盤完成。檢測儀的工作狀態(tài)及所用探針由用戶通過鍵盤設(shè)定，檢測到的大地電場信號由X及Y端進(jìn)入阻抗變換電路，轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)量程調(diào)節(jié)、放大、陷波及選頻電路后送單片機(jī)的片內(nèi)比較器的同相輸入端P1.0，片內(nèi)比較器的輸出端為P3.6，當(dāng)P3.6的電平由高翻轉(zhuǎn)為低時，說明檢測信號的幅值小于數(shù)控電位器(IC6的POT0及POT1)的設(shè)定值，這樣通過P1.5及P1.6調(diào)節(jié)數(shù)控電位器(即改變片內(nèi)比較器反相輸入端的比較電壓值)，使P3.6的電平由低變高，單片機(jī)通過P1.5及P1.6讀IC6的POT0及POT1兩個數(shù)控電位器滑動端的數(shù)字化位置，即可知道片內(nèi)比較器翻轉(zhuǎn)前后的比較電壓，使可容易計算出檢測信號的幅值。如果有動態(tài)信息出現(xiàn)，需檢測其頻率時，可按方案二中的方法，將信號幅值的中值于設(shè)置比較器的基值，定時檢測P3.6輸出的脈沖個數(shù)即可測出大地電場信號的頻率，每次檢測結(jié)果自動存入IC11-IC16的串行存儲器，上位可通過RS-232口讀出檢測結(jié)果進(jìn)行分析、計算，作出導(dǎo)水?dāng)嗔褞Х植紙D，動態(tài)信息圖等，如果用于找水，還可計算出井位、井深及成井預(yù)測出水量等參考數(shù)據(jù)。儀器還可以在上位PC機(jī)的監(jiān)控下進(jìn)行測量，這對野外使用手提電腦進(jìn)行測量非常有益；在該工作狀態(tài)下，儀器的LCM液晶顯示器上顯示一個提示信息，儀器的其它操作及參數(shù)均由上位機(jī)通過鍵盤進(jìn)行控制或設(shè)置；測量數(shù)據(jù)不再送儀器的串行存儲器，而是以數(shù)據(jù)文件格式直接存入上位PC機(jī)的硬盤或軟磁盤中；測量結(jié)束，上位機(jī)便可根據(jù)需要作出導(dǎo)水?dāng)嗔褞Х植紙D或動態(tài)信息圖及計算出其它所需要的數(shù)據(jù)。
該檢測儀對靜態(tài)信息和動態(tài)信息的測量采用智能化方法，它能對靜態(tài)信息自動改變采樣周期長間隔采樣，而對動態(tài)信息則高速采樣，保證了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。圖6所示為磁流體檢測儀測得某地的地表實際電場分部圖，測量時，按圖7將X組和Y組的12根探針分為6對(X0Y0，X1Y1，X2Y2，X3Y3，X4Y4，X5Y5)，每對探針的極距均定5米，儀器工作在巡回檢測方式，對6對探針?biāo)鶎?yīng)的6個檢測點巡回檢測。在通帶頻率為f1時，檢測的大地電場幅值分別為A1、B1、C1、D1、E1、F1；在通帶頻率為f2時，檢測的大地電場幅值分別為A2、B2、C2、D2、E2、F2；在通帶頻率為f3時，檢測的大地電場幅值分別為A3、B3、C3、D3、E3、F3，在巡回檢測中發(fā)現(xiàn)D1的值呈周期性變化，這時將儀器的通帶頻率定為f1，在圖7中的X3和Y3之間采用“蛙跳式”移動探針的方法進(jìn)一步測量，發(fā)現(xiàn)只在圖7中的M處出現(xiàn)動態(tài)信息，改變測量方法，測出該處動態(tài)信息的頻率F；測量到此為止。按普通物探方法在A、C、D三處均定井，究竟定在哪一處全憑解釋者和主觀經(jīng)驗。在本方法中，我們采用靜態(tài)信息與動態(tài)相結(jié)合的原則，將井位定于M處(理由是雖然A、C、D三處都是呈低阻態(tài)，但可能是巖層間或?qū)當(dāng)嗔褞е械哪嗌?、靜水等因素造成，M處存在動態(tài)信息，表明該斷裂帶中在較深處有地下水流動系統(tǒng))。圖6為按三種不同頻率測得的地表電場分部圖，由圖6可見M處只有在頻率為f1時有動態(tài)信息出現(xiàn)，根據(jù)電磁波在不同物體中的穿透能力，由前述的公式即可估算出鉆井深度；動態(tài)信息的頻率F反映地下水流動系統(tǒng)的變化規(guī)律，用于分析定井質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種找水用地下磁流體檢測方法，其特征在于按一定間距將探針插入地表檢測大地電磁場信息，經(jīng)阻抗變換電路和量程調(diào)節(jié)及放大電路進(jìn)行信號放大后，用中心頻率可變選頻網(wǎng)絡(luò)檢測不同頻率的大地電磁場信號，提取其中的動態(tài)信息，確定導(dǎo)水?dāng)嗔褞У姆植?，然后根?jù)選頻頻率確定井深，用動態(tài)信息的幅值和頻率定性分析地下水流大小。
2.一種找水用地下磁流體檢測儀，其特征在于是由插入地表的探針經(jīng)電容構(gòu)成耦合至阻抗變換電路1，輸出至量程調(diào)節(jié)及放大電路2進(jìn)行信號放大后，送至中心頻率可變選頻網(wǎng)絡(luò)3，輸出至信號處理及顯示電路4。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的找水用地下磁流體檢測儀，其特征在于檢測儀是由探針A經(jīng)電容耦合到由場效應(yīng)管BG1及外接電阻、電容構(gòu)成的阻抗變換電路1，經(jīng)三極管BG2跟隨電路輸出至由運算放大器IC3A和可調(diào)節(jié)電阻W1構(gòu)成的量程調(diào)節(jié)及放大電路2，經(jīng)電阻、電容構(gòu)成的雙T型濾波電路輸出至由電子開關(guān)IC1、IC2、IC4和運算放大器IC3B、IC3C及外接電阻、電容組成的中心頻率及Q值可調(diào)的帶通濾波電路3，輸出頻率信號至整流電路，整流后的信號接直流毫伏表MV構(gòu)成的信號處理及顯示電路4。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的找水用地下磁流體檢測儀，其特征在于探針A經(jīng)電容耦合到由場效應(yīng)管BG1及外接電阻、電容構(gòu)成的阻抗變換電路1，輸出至兩路由數(shù)控電位器和運算放大器組成的比較電路輸出至單片機(jī)和由單片機(jī)的內(nèi)部軟件構(gòu)成頻率可變選頻網(wǎng)絡(luò)3，將檢測和計算信號的幅值及頻率送由數(shù)碼顯示電路和串行存儲器構(gòu)成的信號處理及顯示電路4。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的找水用地下磁流體檢測儀，其特征在于由單片機(jī)和IC8經(jīng)兩路移位寄存器IC3A和IC3B輸出控制電子開關(guān)IC1、IC2，在電子開關(guān)IC1、IC2上分別接X組和Y組探針，由電子開關(guān)IC1、IC2輸出經(jīng)由場效應(yīng)管BG1和電阻、電容構(gòu)成的阻抗變換電路1輸出至四數(shù)控電位IC6和四運算電路IC4對經(jīng)阻抗變換后的信號進(jìn)行分壓和放大構(gòu)成量程調(diào)節(jié)及放大電路2，輸出至由四數(shù)控電位器IC5、IC6單片機(jī)IC8構(gòu)成中心頻率可變選頻網(wǎng)絡(luò)3，選出規(guī)定頻率信號的幅值及動態(tài)頻率送數(shù)碼顯示電路及串行存儲器構(gòu)成的信號處理及顯示電路4。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尋找地下水源的檢測方法及檢測儀。它解決了找水物探儀器觀測結(jié)果多解性的問題。它是由插入地表的探針將檢測的電磁場信號經(jīng)阻抗變換、量程調(diào)節(jié)放大以及選頻網(wǎng)絡(luò)選頻檢測不同的大地電磁場信號,提取動態(tài)信息,確定導(dǎo)水?dāng)嗔褞У姆植?然后根據(jù)選頻頻率確定井深,用動態(tài)信息的幅值和頻率定性分析地下水流大小。它具有簡單適用,探測結(jié)果唯一、精度高的特點。適用于供水、水利工程、礦山防治水等方面使用。
文檔編號G01V3/12GK1240941SQ98112538
公開日2000年1月12日 申請日期1998年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月30日
發(fā)明者黃采倫, 應(yīng)文亮 申請人:黃采倫, 應(yīng)文亮