專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于瞬變電磁法的組合閃光式場(chǎng)源的制作方法
專(zhuān)利說(shuō)明 本實(shí)用新型屬于應(yīng)用地球物理勘探、工程地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域。最常規(guī)的瞬變電磁法的場(chǎng)源系統(tǒng)是以控制和開(kāi)關(guān)將直流電源切換成單向或雙向的似方形脈沖電流向回路供電。傳統(tǒng)瞬變電磁法的直流——直流變換雖然在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)應(yīng)用了幾十年，但長(zhǎng)期以來(lái)地球物理工作者一直被笨重的電源系統(tǒng)所困惑，一方面為了增大勘探深度必須增加電源功率，而增加功率就需要笨重的電源系統(tǒng)，進(jìn)而使得這個(gè)系統(tǒng)十分龐大，不能適合山區(qū)等通行條件困難的地區(qū)，另一方面降低系統(tǒng)功率又達(dá)不到希望的勘探深度，不能滿足尋找深部礦體的需要。本實(shí)用新型的目的是提供一種適合山區(qū)使用的地質(zhì)勘探電源系統(tǒng)。
本實(shí)用新型一瞬變大地電磁法組合閃光式場(chǎng)源系統(tǒng)類(lèi)似照相機(jī)閃光燈的原理，先給電容充電，再由電容向供電回路提供激勵(lì)電流，由于電容的內(nèi)阻很小且容量很大，因而可輸出大強(qiáng)度的電流，可以形成大功率的激勵(lì)場(chǎng)源，以達(dá)到地球物理勘查的目的。
本實(shí)用新型是將低壓大容量直流電源(如鉛鋅蓄電池)通過(guò)逆變器Q1逆變成低壓高頻方波電流，直流電源的正極和逆變管的集電極相連，而另一端和逆變管的發(fā)射極相連，低壓高頻方波電流經(jīng)變壓器T1升壓后成為高壓高頻電源，該電流由變壓器T1的兩個(gè)次極線圈輸出，變壓器的兩個(gè)次極線圈的輸出端分別和兩個(gè)整流橋D1、D2的交流輸入端相連，整流橋D1、D2的二個(gè)直流輸出端分別與高壓濾波電容C1、C2的正極和負(fù)極相連，其中直流輸出端與濾波電容的正極之間串聯(lián)有濾波電阻R1、R2，高壓高頻電流經(jīng)整流濾波后形成高壓直流；高壓直流電源先給儲(chǔ)能電容充電進(jìn)行儲(chǔ)能，再由儲(chǔ)能電容向供電回路提供激勵(lì)電流。
逆變器為直流-交流轉(zhuǎn)換電路，升壓器為高頻變壓器，高壓存貯電容為鉭電容或電解電容，控制器即電子開(kāi)關(guān)由計(jì)算機(jī)控制，供電回路為為負(fù)載系統(tǒng)。
所述的低壓直流電源電壓為6～12V，低壓高頻電流頻率為1024Hz，高頻高壓電流電壓為400～800V，直流高壓電壓為800～1000V。
本實(shí)用新型由于儲(chǔ)能電容的容量很大，電容的內(nèi)阻很小，因而可能輸出瞬間可達(dá)到數(shù)百安培脈沖大電流，其優(yōu)點(diǎn)是能量/重量比高，電源輕便化，并能提供功率較強(qiáng)的大功率激勵(lì)場(chǎng)源；在獲得很大的瞬時(shí)電流的同時(shí)，而電源的平均功率消耗卻不大，從而使得整個(gè)電源系統(tǒng)輕便。本實(shí)用新型采用組合閃光式場(chǎng)源系統(tǒng)可以通過(guò)多個(gè)充放電電容的并聯(lián)、串聯(lián)等組合，達(dá)到多個(gè)波形的疊加、增幅、延時(shí)衰減等效果，從而達(dá)到增大勘探深度、壓制各種干擾、增加信噪比、改善數(shù)據(jù)質(zhì)量、保證勘探效果的目的。為野外開(kāi)展瞬變大地電磁法提供一種輕便高效的電源。

圖1本實(shí)用新型原理方框圖；圖2本實(shí)用新型電路示意圖；圖3本實(shí)用新型產(chǎn)生的對(duì)稱(chēng)電源波形圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
逆變器1將直流低壓大容量直流電源逆變成低壓高頻交流電流，升壓器2將該低壓高頻電流升壓形成高壓高頻交流電流，整流器3對(duì)高壓高頻交流電流進(jìn)行整流，整流后形成的高壓直流電源的存貯于存貯電容4，存貯在電容的電容電源經(jīng)電子開(kāi)關(guān)5控制向供電回路6供電?？刂崎_(kāi)關(guān)采用不同的控制方式，完成多個(gè)充放電電容的并聯(lián)、串聯(lián)等組合，可在供電回路上產(chǎn)生不同的電流波形，產(chǎn)生不同波形激勵(lì)場(chǎng)源。
經(jīng)計(jì)算機(jī)程序控制，控制器即電子開(kāi)關(guān)5接通與開(kāi)關(guān)的方式和時(shí)間不同，存貯電容器C1、C2可組合產(chǎn)生以下激勵(lì)波形電流。
A電容器C1單獨(dú)放電可產(chǎn)生正向脈沖波；B電容器C2單獨(dú)放電可產(chǎn)生反向脈沖波；C電容器C1、C2不同時(shí)序單獨(dú)放電可產(chǎn)生正——反向脈沖波；D電容器C1、C2串聯(lián)可產(chǎn)生電壓是單個(gè)電容器的倍壓?jiǎn)蜗蛎}沖波；E電容器C1、C2并聯(lián)，可產(chǎn)生放電電容是單一電容2倍的電流脈沖波；
F電容器C1、C2不同時(shí)相繼同相放電可產(chǎn)生特殊的脈沖波。
本實(shí)用新型已應(yīng)用到了多項(xiàng)地球物理勘探方法中(如工程地球物理探測(cè)、堤壩隱患檢測(cè)、海洋頻譜探測(cè))，該場(chǎng)源波形具有很好的雙向?qū)ΨQ(chēng)性。利用本電源進(jìn)行工作可以消除直流、50Hz及其諧波干擾，提高信噪比，保證勘探效果。
權(quán)利要求1.一種用于瞬變電磁法的組合閃光式場(chǎng)源，其特征是本實(shí)用新型是將低壓大容量直流電源通過(guò)逆變器Q1逆變成低壓高頻方波電流，直流電源的正極和逆變管的集電極相連，而另一端和逆變管的發(fā)射極相連，低壓高頻方波電流經(jīng)變壓器T1升壓后成為高壓高頻電源，該電流由變壓器T1的兩個(gè)次極線圈輸出，變壓器的兩個(gè)次極線圈的輸出端分別和兩個(gè)整流橋D1、D2的交流輸入端相連，整流橋D1、D2的二個(gè)直流輸出端分別與高壓濾波電容C1、C2的正極和負(fù)極相連，其中直流輸出端與濾波電容的正極之間串聯(lián)有濾波電阻R1、R2，高壓高頻電流經(jīng)整流濾波后形成高壓直流；高壓直流電源先給儲(chǔ)能電容充電進(jìn)行儲(chǔ)能，再由儲(chǔ)能電容向供電回路提供激勵(lì)電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)源，其特征是逆變器為直流-交流轉(zhuǎn)換電路，升壓器為高頻變壓器，高壓存貯電容為鉭電容或電解電容，控制器即電子開(kāi)關(guān)由計(jì)算機(jī)控制，供電回路為為負(fù)載系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)源，其特征是控制開(kāi)關(guān)采用不同的控制方式，完成多個(gè)充放電電容的并聯(lián)、串聯(lián)等組合，可在供電回路上產(chǎn)生不同的電流波形，產(chǎn)生不同波形激勵(lì)場(chǎng)源。
專(zhuān)利摘要一種用于瞬變電磁法的組合閃光式場(chǎng)源，屬于應(yīng)用地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型將直流低壓電源經(jīng)振蕩器逆變成低壓高頻的交流電流，該低壓高頻電流經(jīng)升壓后形成高壓高頻交流電流，高壓高頻交流電流經(jīng)整流后形成高壓直流電源作為存貯電容電源，存貯電容電源經(jīng)電子開(kāi)關(guān)控制向供電回路供電。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得很大的瞬時(shí)電流，而電源的平均功率消耗卻不大，通過(guò)多個(gè)充放電電容的組合，達(dá)到多個(gè)波形的疊加的效果，從而達(dá)到增大勘探深度、壓制各種干擾、增加信噪比、改善數(shù)據(jù)質(zhì)量、保證勘探效果的目的。
文檔編號(hào)H03K3/00GK2595079SQ01257200
公開(kāi)日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2001年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月22日
發(fā)明者何繼善, 柳建新, 白宜誠(chéng) 申請(qǐng)人:中南大學(xué)