CSAMT码型发射机的制作方法

文档编号:14477025
研发日期:2018/5/18

本发明涉及发射机技术领域,特别涉及一种CSAMT码型发射机,其能够解决大于1km极距条件下的发射电流波形整形的目的。



背景技术:

当前的发射机研究包括传统的单发射机系统和笔者提出的双发射机以及多发射机系统,对于电性源电磁勘探而言,传统的单发射机系统无法发射高频大电流,比如低频的时候可以发射60A以上,可是到了高频10kHz左右,发射电流可能只有5A的水平,发射机的发射能力没有得到发挥。笔者提出了双发射机以及多发射机系统解决了无法发射高频大电流的问题,极大发挥了发射机的发射能力,笔者提出了各种布设结构,比如三根供电线结构,交错布设结构,级联布设机构,MTEM发射机布设结构等,各种布设获得了不同的效果,比如三根供电线结构可以获得高频电流大于低频电流的目的;交错布设结构可以以同等发射功率获得更高偶极源的目的;级联布设结构可以获得更多发射机组合实现超大功率发射的目的;MTEM发射布设结构实现了一定条件下,发射电流波形整形的目的。

对于前面提到的各种发射机,除了MTEM发射机布设机构,对发射电流波形都没有整形约束能力。由于MTEM发射机的发射极距不大,小于1km,通常为100~300m,供电线电感约1mH的水平,因此通过MTEM发射布设结构就满足了发射波形整形目的。对于CSAMT(可控源声频大地电磁法)发射机而言,由于负载的感性很强,1~2km极距供电线电感达到了3~6mH的水平,如果还用MTEM发射布设结构,已经很难做到发射电流波形整形。本发明技术旨在解决大于1km极距条件下的发射电流波形整形的目的。



技术实现要素:

本发明旨在克服现有技术的缺陷,提供一种CSAMT码型发射机。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:提供一种CSAMT型发射机,包括:

第一发射机,所述第一发射机包括:第一发电机、第一整流模块、第一发射模块及第二发射模块,所述第一发电机通过所述第一整流模块分别与所述第一发射模块及第二发射模块连接;

第二发射机,所述第二发射机包括:第二发电机、第二整流模块、第三发射模块及第四发射模块,所述第二发电机通过所述第二整流模块分别与所述第三发射模块及第四发射模块连接;

所述第一发射模块与第三发射模块连接,所述第二发射模块与第四发射模块连接。

所述第一发射模块电压与第三发射模块电压相等,所述第二发射模块电压与第四发射模块电压相等。

所述第一发射模块与第二发射模块具有同步的相同驱动信号,所述第三发射模块与第四发射模块具有同步的相同驱动信号。

所述第一发射模块的正极与第三发射模块的正极连接,所述第一发射模块的负极与第三发射模块的负极连接,所述第二发射模块的正极与第四发射模块的正极连接,所述第二发射模块的负极与第四发射模块的负极连接。

所述第一发射模块的桥臂及第二发射模块的桥臂均连接左电极;第三发射模块及第四发射模块的桥臂均连接右电极。

所述第一发射模块及第二发射模块的上开关管,与所述第三发射模块及第四发射模块的下开关管同时打开或关闭;

所述第一发射模块及第二发射模块的下开关管,与所述第三发射模块及第四发射模块的上开关管同时打开或关闭。

所述第一发射机还可以对发射模块进行扩展,扩展的发射模块连接到所述第一整流模块,且扩展的发射模块的桥臂连接到左电极;

所述第二发射机还可以对发射模块进行扩展,扩展的发射模块连接到所述第二整流模块,且扩展的发射模块的桥臂连接到右电极。

所述第一发射模块与第三发射模块通过供电线连接,所述第二发射模块与第四发射模块通过供电线连接。

所述供电线之间的距离大于1米,且所述供电线离开地面距离大于1米。

本发明的有益效果在于:对于CSAMT而言,由于负载的感性很强,1~2km极距供电线电感达到了3~6mH的水平,加上大地的互感作用,负载电感可以达到4~8mH,如果还用MTEM发射布设结构,已经很难做到发射电流波形整形。本发明能够有效地解决大于1km极距条件下的发射电流波形整形的目的。

附图说明

图1所示为本发明CSAMT码型发射机的一个实施例的系统框图。

图2所示为如图1所示的CSAMT码型发射机的电路原理模块图。

图3所示为传统发射机构的示意图。

图4所示为MTEM发射机结构的示意图。

图5所示为发射m序列伪随机码波形的示意图。

图6所示为传统发射机结构发射的电流波形示意图。

图7所示为MTEM发射机结构发射的电流波形示意图。

图8所示为如图1所示的CSAMT码型发射机发射的电流波形示意图。

图9所示为本发明在四组发射模块发射电流波形示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,而不构成对本发明的限制。

本发明提供一种CSAMT型发射机,包括:

如图1和2所示,第一发射机1,所述第一发射机1包括:第一发电机11、第一整流模块12、第一发射模块13及第二发射模块14,所述第一发电机11通过所述第一整流模块12分别与所述第一发射模块13及第二发射模块14连接,其中第一整流模块12在图1中并没有示出,请参考图2;

第二发射机2,所述第二发射机2包括:第二发电机21、第二整流模块22、第三发射模块23及第四发射模块24,所述第二发电机21通过所述第二整流模块22分别与所述第三发射模块23及第四发射模块24连接;

所述第一发射模块13与第三发射模块23连接,所述第二发射模块14与第四发射模块24连接;

第一发射模块13电压与第三发射模块23电压相等,第二发射模块14电压与第四发射模块24电压相等。

一个实施例中,所述第一发射模块13与第二发射模块14具有同步的相同驱动信号,所述第三发射模块23与第四发射模块24具有同步的相同驱动信号。

一个实施例中,如图1和2所示,所述第一发射模块13的正极与第三发射模块23的正极连接,所述第一发射模块13的负极与第三发射模块23的负极连接,所述第二发射模块14的正极与第四发射模块24的正极连接,所述第二发射模块14的负极与第四发射模块24的负极连接。

一个实施例中,如图1和2所示,所述第一发射模块13的桥臂及第二发射模块14的桥臂均连接左电极;第三发射模块23及第四发射模块24的桥臂均连接右电极。

一个实施例中,如图2所示,所述第一发射模块13及第二发射模块14的上开关管,与所述第三发射模块23及第四发射模块24的下开关管同时打开或关闭;

一个实施例中,如图2所示,所述第一发射模块13及第二发射模块14的下开关管,与所述第三发射模块23及第四发射模块24的上开关管同时打开或关闭。

一个实施例中,如图2所示,所述第一发射机1还可以对发射模块进行扩展,扩展的发射模块连接到所述第一整流模块12,且扩展的发射模块的桥臂连接到左电极,在确保所述第一整流模块12能够输出足够的电能的前提下,可以对所述第一发射机1的发射模块进行扩展;

一个实施例中,如图2所示,所述第二发射机2还可以对发射模块进行扩展,扩展的发射模块连接到所述第二整流模块22,且扩展的发射模块的桥臂连接到右电极,在确保所述第二整流模块22能够输出足够的电能的前提下,可以对所述第二发射机2的发射模块进行扩展。

上述两个实施例中,所述第一发射机1的发射模块进行扩展时,需要同时对所述第二发射机2的发射模块进行扩展,使得所述第一发射机1的发射模块与第二发射机2的发射模块相互匹配。

一个实施例中,如图1、2所示,所述第一发射模块13与第三发射模块23通过供电线连接,所述第二发射模块14与第四发射模块24通过供电线连接。

一个实施例中,所述供电线之间的距离大于1米,且所述供电线离开地面距离大于1米。

对于本发明CSAMT码型发射机而言,由于负载的感性很强,1~2km极距供电线电感达到了3~6mH的水平,传统发射机已经无法发射正常电流波形,如果用MTEM发射布设结构,也很难做到发射电流波形整形。本发明技术旨在解决大于1km极距条件下的发射电流波形整形的目的。本发明可以获得1km以上的极距发射,且保证电流波形获得很好的整形。

为了说明本发明的优势,先于传统发射机结构,MTEM发射机结构以及本发明结构在相同发射条件下进行对比,如图3所示为传统的发射机构,配置一个发射机,该发射机包括一个发电机、整流模块及一个发射模块。如图4所示为MTEM发射机结构,配置两个发射机,该两个发射机分别包括配:一个发电机、一个整流模块及一个发射模块,但是仅仅将该两个发射模块的电极连接到电极A和电极B,与本发明的最大区别在于,没有将两个发射机的各个发射对电压正负极性分别通过供电线连接起来这个技术方案。

一个实施例中,两个发射机的发射电压设置为500V,接地电阻设置成20Ω,发射波形是基波为10kHz,阶数为5的m序列伪随机码如图5所示,发射极距达1000m,等效供电线电感约3mH,分别给出了如图3所示的传统单发射机系统,如图4所示的MTEM发射机系统以及本发明的发射机两组发射模块与四组发射模块的输出的电流波形如图6,图7,图8,图9所示。

如图3、6所示,传统单发射机系统发射的电流波形已经完全畸变。

如图4、7所示,MTEM发射机结构的发射电流相较于m序列伪随机码也有较大的变化。

如图8所示,本发明CSAMT发射机,发射的电流波形两组发射模块时与MTEM发射电流波形相当;然而,通过增加两组发射模块对后,发射电流波形比较理想,与图5所示的m序列伪随机码波形的示意图相比,并没有产生明显的变形。可见,并发明的发射机是一种开放式发射结构,可以根据需要,通过增加发射模块的对数来维持了发射m序列伪随机码的码型。

以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

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