一、用于直接寻找地下水的磁共振测深系统,探测深度可达150 m。
二、NUMISPLUS是一种模块式磁共振测深系统(MRS),它包括:
一部生成脉冲和测量信号的发射–接收单元;
一台控制整个系统工作、数据处理和解释的PC机;
由两个12V电池供电的两部变换单元;
令激发能量最佳化的两个调谐单元;
一个用于发射的回线和一个用于接受的线圈
三、磁共振测深(MRS)法:
MRS是唯一的非“侵扰”式的从地面测量直接探测地下水储层的方法。将一给定频率的脉冲电流馈送到一个回线上。一个小型线圈接收被激励的氢质子(水分子)产生的响应信号。
四、怎样进行磁共振测深?
1、测量大地磁场,以了解需使用的频率;
2、以选择的频率向回线馈送一个电流脉冲;
3、测量水的磁谐振信号的幅度(≈孔隙度);
4、
测量信号的时间常数(≈孔隙大小);
5、
改变脉冲强度,以修正探测深度;
6、
利用反演程序获得空隙度随深度的变化。
五、地下水资源评价:
确定含水层的深度和水含量 、确定含水层的横向分布 、
性质最好的布钻位置、 预测出水量(校准之后)
E0:初始信号幅度(nV),与含水量(%)成正比;
T2*:信号衰减时间常数(ms),与平均孔隙大小(渗透率)有关;
Δt:激发脉冲矩(A.ms),与探测深度有关。
六、NUMISPLUS的主要特点
NUMISPLUS是一种模块式磁共振仪器系统,可在远处进行测量,它的每一个部件都不超过25 kg,一个人即可搬运;
TX/RX单元是系统的核心。它产生拉莫尔频率下的激励脉冲,通过滤波、放大和模数转换测量磁共振响应;
PC机接收原始数据,并对原始数据进行处理、显示和储存,以备事后解释;
两个DC/DC变换单元,以获得150 m的最大探测深度;由它激励边长150 m的方形回线(总长600 m)。如果100 m的探测深度已可以满足 要求,可采用一个变换单元和边长100 m的回线。采用一个变换单元时只测量横向时间常数(T2*),采用两个变换单元时则除了横 向还需测量纵向时间常数(T1)。同T2*相比,T1能给出更好的渗透率估计;
在低磁纬度地区必须采用两个调谐单元(150 m方形回线大地磁场低于31 000 nT,100 m方形回线的大地磁场低于37 000 nT);在中高 磁纬度地区只需要一个调谐单元。
七、采用方形(标准)和8字形(噪音压制)回线的磁谐振测深
八、NUMISPLUS技术参数
1、DC/DC变换单元
电源:两块12V电池(每个65Ah)
6 ~ 8小时壮自主读数
电容:0.07 F
输出:±430 V DC;0.5 A
可采用两个并联的变换器
尺寸和重量:43×30×43 cm;24 kg
2、发射机技术参数
由1或2个变换器供电
频率范围:0.8 ~ 3 kHz
最大输出:4000 V,450 A
脉冲幅度和宽度:程序控制
脉冲矩:在400 ms标准脉宽时100 ~ 18000 A.ms(与回线和频率有关)
3、接受机技术参数
带通滤波器带宽:100 Hz
程序控制增益:104 ~ 106
噪音:小于10 nV/sqrt(Hz)
A/D转换器:14 bits
采样频率:拉模尔频率德倍
为参考相位提供校正
测量(一个变换器)、以及测量T2*和T1(两个变换器)
调整电容将回线调谐到拉模尔旋进频率
一个调谐单元:6 ~ 30μF电容;两个调谐单元:高至60μF电容
尺寸和质量::43×30×34 cm;24 kg
4、发射/接收回线
100 m绕线架,导线截面10 mm2
150 m探测深度,6个线架,阻抗1.0 ohm,1.2 mH
100 m探测深度,4个线架,阻抗0.7 ohm,0.8 Mh
其它回线装置视要求而定
5、PC计算机
控制整个系统:变换器、发射机、接收机
数据处理:离散富氏变换(DFT)和加权迭加
数据解释:1D反演
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