聯系人：儲貽模 15210441085詳細介紹一、引言

　　像地震法那樣，先進的電磁法記錄儀都應該是多道的、同時采集電磁場信號的儀器系統。

　　GMS-07e綜合電磁法儀是德國Metronix公司在過去30多年在設計和生產地球物理電磁儀器方面所積累經驗的基礎上，研制開發出的新一代產品。磁場和電場傳感器直接與主機ADU-07e連接，組成完整的GMS-07e觀測系統。多個ADU-07e或多個GMS-07e可用輕便的網線、無線局域網或內置的GPS連接一起，組成多道、同時采集電磁場信號的儀器系統。

　　二、主機ADU-07e的主要特點●具有10個數據采集通道，可以采集多達10個電磁場信號或其它地球物理場信號●每個通道有兩個不同類型的、24位A/D轉換器：DC-500Hz低頻段L型A/D轉換器，1Hz-512KHz高頻段H型A/D轉換器。在低頻段記錄時可以獲得高頻段信號，反之亦然；不同類型的傳感器可與ADU-07連接，同時記錄不同頻段的信號●通頻帶最寬，從直流-512kHz,，覆蓋了所有地球物理電磁場的頻率范圍。對不同通道可同時設置不同的采樣率，因此可以同時采集不同頻段的信號，除固定的頻帶外，還可自由設置頻帶范圍●可通過下列手段對儀器進行控制或下載數據：

　　①通過以太網

　　②通過局域網

　　③通過藍牙技術PDA

　　④通過裝有預置程序的U盤

　　⑤通過筆記本電腦

　　⑥通過Internet網(固定站模式)

　　⑦通過手機上網控制　　　　　　　　　　　　　　　●可以做為獨立系統工作，也可以多至32個

　　ADU-07e組成網絡系統同步工作●在多道和網絡系統中由高精度的、內置GPS同步　　 ●與Metronix生產的、所有類型的電、磁傳感器兼容●自動補償電極極化電位●實時自檢和包括傳感器在內的自行標定●實時顯示工作狀態，自動檢索儀器故障●在線實時處理、實時顯示時間系列和各種MT參數●12V電瓶供電，功耗3-5瓦(低頻)●牢固、防水，重8Kg●工作溫度，從 　-40℃—+70℃

　　三、ADU-07e可實現的電磁法●單臺MT和AMT觀測●遠參考道觀測●EMAP觀測和網絡式觀測●CSAMT和CSEMM觀測

　　四、應用范圍

　　●當與MFS-07e磁場傳感器連接時(頻帶0.001Hz—50Hz)，其勘探深度為數米至30Km，可應用于：

　　①石油、天然氣資源勘探

　　②礦產資源勘探

　　③工程和環境勘探

　　④地下水和地熱資源勘探

　　⑤地下溶洞和采空區勘探

　　⑥監視地下電阻率變化、地震預報和深部構造探測●當與MFS-06e磁場傳感器連接時(頻帶10000秒—10000Hz)，其勘探深度為20米至上地幔軟流圈內部，主要應用于上述①、②、④和⑥●當與MFS-07e磁場傳感器連接時(頻帶1000秒—50000Hz)，其勘探深度為1米至16公里，主要應用于上述①、②、③、④和⑤●當與三分量超高頻磁場傳感器SHFT-02連接時(頻帶1kHz—300KHz)，其勘探深度0-40m左右，主要應用于淺層和超淺層勘探●當與TXM-22發射機配合時，可實現CSAMT勘探●當與FGS-03磁通門磁力儀連接時，可實現20秒至20萬秒的超低頻觀測，用于研究地殼和上地幔軟流圈內部的電性結構

　　五、ADU-07e技術指標

　　● 頻率范圍：直流—256KHz● 道數：每個ADU-07e含有10個通道● 帶寬：兩個頻帶(直流—500Hz，1Hz—250KHz)；用數字濾波器可建立亞頻帶● A/D轉換器：每個通道有兩個24位A/D轉換器：低頻采樣率4000Hz；高頻采樣率600000Hz● 動態范圍：> 130 dB● 系統控制器：32位嵌入式控制器,LINUX● 存貯介質：8GB閃爍硬盤，可擴充，USB接口● 測試裝置：對所有的重要功能，包括傳感器和儀器指標都可自動檢測、標定和顯示并建立文檔● 輸入阻抗：電道>10兆歐,磁道20千歐● 網絡連接：標準的100兆雙絞電纜；USB 1.1, 2.0, (無線/藍牙技術)● 同步：GPS鐘±30ns,可以確定和存貯測點位置● 接口種類：網絡，磁傳感器，電極傳感器，電源，GPS天線，USB,無線藍牙● 外殼：堅固的防水聚碳酸酯外殼● 重量：接近8Kg● 外部尺寸：400×330×170mm● 功耗：3-5W低頻，15W高頻● 工作溫度：-40℃—+70℃

　　六、磁場傳感器

　　Metronix公司研制的寬頻帶感應磁場傳感器MFS-06e，MFS-07e和SHFT-02是專門用于大地電磁(MT)和可控源音頻大地電磁法(CSAMT)的應用。它們覆蓋了從0.0001Hz到300KHz寬廣的頻率范圍，具有杰出的低噪聲特性、極低的溫度漂移以及整個溫度范圍和時間范圍內非常穩定的傳輸函數。它們凝聚了Metronix在設計、制造和應用感應磁傳感器方面多年的經驗。

　　1. MFS-06e磁場傳感器

　　技術指標

　　● 頻率范圍: 0.0001Hz-10kHz

　　● 頻帶：0.0001Hz-500Hz(斬波器開)

　　10Hz-10KHz(斬波器關)

　　● 傳感器噪聲：1*10-2nT/√Hz @0.01Hz

　　1*10-4nT/√Hz @1Hz

　　5*10-6nT/√Hz @1000Hz (斬波器關)

　　● 輸出靈敏度：0.2V/(nT*Hz) f<<4Hz

　　0.8V/nTf>>4Hz

　　精確值請參照有關標定文件

　　● 輸出電壓范圍：+/-10V

　　● 功能：具有磁場負反饋的感應線圈

　　● 插件：8極PT02SE12-10S

　　● 標定輸入靈敏度：4nT/V

　　● 反饋截斷頻率：4Hz

　　● 供電電壓：±12V到±15V，經穩定和濾波

　　● 供電電流：±25mA

　　● 外殼：牢固和防水玻璃纖維加筋外殼

　　● 重量：約8.5Kg

　　● 外型尺寸：長1250mm，直徑75mm

　　● 工作溫度范圍：-250C—+700C

　　2.MFS-07e磁場傳感器

　　技術指標

　　● 頻率范圍：0.001Hz—50KHz

　　● 頻帶：0.001Hz—500Hz(斬波器開)

　　10Hz—50KHz(斬波器關斷)

　　● 傳感器噪聲：3×10-2 nT/√Hz@0.01Hz

　　3×10-4 nT/√Hz@1Hz

　　5×10-7 nT/√Hz@1000Hz (斬波器關斷)

　　● 輸出靈敏度：0.02 V/(nT*Hz)f<<32Hz

　　0.64 V/nT f>>32Hz

　　精確值請參照隨機的標定文件

　　● 輸出電壓范圍：+/-10V

　　● 功能：對感應線圈施加反饋磁場

　　● 接頭：8極PT02SE12-10S

　　● 標定輸入靈敏度：1.6nT/V

　　● 負反饋截斷頻率：32 Hz

　　● 電源電壓：+/- 12V to +/-15V

　　● 電流：+/- 25mA

　　● 外殼：牢固，防水的玻璃纖維加筋外殼

　　● 重量：接近5.5Kg

　　● 外部尺寸：長700 mm,直徑70mm

　　● 工作溫度：-25℃----+ 70℃

　　3. SHFT-02超高頻三分量磁場傳感器

　　技術指標：

　　● 頻率范圍: 1kHz-300kHz

　　● 頻帶：1kHz-300kHz(斬波器開)

　　n/a (斬波器關)

　　● 傳感器噪聲：5*10-5nT/√Hz @1kHz

　　8*10-6nT/√Hz @10kHz

　　6*10-6nT/√Hz @100kHz (斬波器關)

　　● 輸出靈敏度：0.05V/nT f＞1kHz

　　精確值請參照有關標定文件

　　● 輸出電壓范圍：+/-10V● 功能：具有電流放大器的感應線圈

　　● 接頭：17芯M23接頭

　　● 供電電壓：±12V到±18V，經穩定和濾波

　　● 供電電流：±25mA

　　● 外殼：牢固的防水外殼

　　● 重量：約5.5Kg

　　● 外型尺寸：170×190×170mm(長×寬×高)

　　● 工作溫度范圍：-250C—+600C

　　4.超低頻FGS-03三分量磁通門傳感器

　　此傳感器在MT應用中，最長周期可記錄到100,000-200,000秒，具有低噪音和線性傳輸函數的特點。

　　技術指標

　　● 頻率范圍: DC-3kHz

　　DC-30秒(對于MT應用)

　　● 噪聲：＜0.006nT√Hz@1Hz ● 輸出靈敏度：0.1mv/nT(L 100型)

　　0.143mv/nT(L 70型)

　　● 垂直度誤差：＜0.5° ● 輸出電壓范圍：±10V

　　● 測量范圍：±100000nT(L100型)

　　±70000nT(L70型)

　　● 偏移溫度系數：±0.1nT/℃

　　● 長期漂移：±5nT/年

　　● 供電電壓：±12V

　　● 供電電流：＜26mA

　　● 外殼：牢固，防水

　　● 重量：3kg(電子箱)

　　● 尺寸：長300mm，直徑75m

　　● 工作溫度—40℃-+70℃

　　七、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)發射裝置

　　在該方法中場源是由發射機發射。Metronix最新研制的TXM-22發射機的主要技術指標如下：

　　● 輸出功率：22KW●輸出電壓：560V● 輸出電流：40A● 發射頻率：10KHz——0.001Hz● 電源，3相50Hz發電機● 高精度GPS同步● 發射機由TXM-01控制箱控制● 發射波形：正弦波，脈沖，隨機波形● 發射機尺寸：509×350×485mm，重40Kg● 控制箱尺寸：400×300×171mm，重8kg

　　CSAMT的主要優點是場源信號強，發射與接收同步、疊加，因此可以獲得高質量的觀測數據。

　　CSAMT用固定的接地偶極子做場源，ADU-07e做接收機，MFS-07e為磁場傳感器，不極化電極做為電場傳感器。

　　標量CSAMT僅測量一個水平磁場分量和與其垂直的電場分量。張量CSAMT需觀測兩對互為垂直的電場水平分量和磁場水平分量。CSAMT的接地偶極子長度一般為1—2km，偶極子中點距接收機的距離一般為4—10km，即等于或大于所要觀測的電磁波趨膚深度的三倍，以滿足遠場觀測條件。

　　八、ADU-07e的抗噪音干擾功能

　　大地電磁法場源容易受到人文電磁噪聲干擾，特別是高壓輸電網和大功率電器裝備散射出的電磁波干擾。ADU-07e在設計過程中充分考慮了如何抵御和壓制這類人文干擾。圖1是ADU-07e模擬電路板ADB線路框圖，其前端設有無線電頻率濾波器，中部設有低通濾波器，濾波頻率可調，能有效的濾掉人文電磁波干擾；此外在輸出端設有磁耦合線路，以隔斷后面的數字電路噪聲通過地線串干擾到前面的模擬電路之中。

　　由于ADU-07e的動態范圍高達130dB以上，因此它對大幅度的電磁波干擾具有很強的抵御能力。例如高壓和超高壓輸電網散射出的50Hz電磁波強度往往比大地電磁場的有效信號高出數十倍，甚至百倍，但只要輸電網的頻率和電壓是穩定的，大地電磁場的有效信號仍能從極強的50Hz干擾背景提取出來.