标题: 地球物理仪器实验报告 [打印本页]
作者: 51黑ss    时间: 2016-3-30 21:23
标题: 地球物理仪器实验报告
本帖最后由 51黑ss 于 2016-3-30 21:25 编辑

      







题目：磁法电法实验报告


姓    名：   孙  鹏        学号： 20121003920     
院（系）：  自动化学院    专业： 测控技术与仪器  
指导教师：   李永涛      


2015年11月









实验一：磁法实验
一 原理：
GSM-19T 是轻便的、高灵敏度的、可手持，拖带和基站使用的磁力/梯度仪器。它主要应用在：地球物理、土木技术、考古的勘探，地磁观测站、火山和地震等的长期监测。
GMS-19T是进行地磁场测量的第二代标准，分辨率为0.01 nT，在全温度范围内，绝对精度达到0.2 nT。系统特点：
1) 微处理器控制，存储量（32 Mbytes）。
2）与基点站保持同步，并对磁场的偏差自动进行日校正。
3）采集的数据与计算机之间的数据读取采用RS-232-C串行口。 4）在线实时传输（RTT）和后操作传输。
5）梯度方式对两个磁场的间隔测量和同时测量进行精密的控制。
6）兼容磁力和梯度仪的VLF测量，要选择VLF测量时需要选择VLF（超低频）传感器。
GMS-19系列磁力仪包括几个模式，各有自己的特点和选择。而且每种方式和选择可以用不同的方法，从而得到不同的组合结果。这个手册的目的是介绍主要的方式、特点和选择；理解了之后，这些组合就变得容易了。
二 实验步骤：
① 极化：在传感器中所富含质子的液体被通过很强的射频电流而被极化。GMS-19在这种情况 下，极化与测量间隔被同时的快速采样，射频发射保持到采样率增到最大5Hz。
② 暂停：暂停允许电子瞬间消失，大于噪声电平的质子旋进信号缓慢衰减。 ③ 计算：质子旋进频率被测量并转换成磁场强度单位。
④ 存储：其测量结果与日期、时间、测量坐标一起存储到存储器里。在基站方式，只有时间和总的场强被存储。
三 实据统计及实验分析:
每行隔一米取一个点，每行相距10米。
      
第一行（nT）
    		      
第二行（nT）
    		      
第三行（nT）
    		      
第四行（nT）
   
      
50093.63
    		      
50091.93
    		      
50141.77
    		      
50643.92
   
      
50121.12
    		      
50038.60
    		      
50138.21
    		      
50685.88
   
      
50091.84
    		      
50025.47
    		      
50127.11
    		      
50624.50
   
      
50035.98
    		      
49972.18
    		      
50120.90
    		      
50542.61
   
      
50018.03
    		      
49929.95
    		      
50130.30
    		      
50473.01
   
      
50019.70
    		      
49849.49
    		      
50132.30
    		      
50389.73
   
      
49952.66
    		      
49718.11
    		      
50245.32
    		      
50299.78
   
      
50016.69
    		      
49455.05
    		      
50781.22
    		      
50255.33
   
      
50341.87
    		      
48666.79
    		      
47846.67
    		      
50233.26
   
      
47910.10
    		      
48208.07
    		      
49372.56
    		      
50942.06
   
      
49001.33
    		      
47095.34
    		      
49633.71
    		      
49021.16
   
      
49410.68
    		      
49154.62
    		      
49717.55
    		      
49378.32
   
      
49702.64
    		      
49424.45
    		      
49738.20
    		      
49618.58
   
      
49726.44
    		      
49656.32
    		      
49745.69
    		      
49622.11
   
      
49717.13
    		      
49744.64
    		      
49729.99
    		      
49684.99
   
      
49726.93
    		      
49764.74
    		      
49751.27
    		      
49709.85
   
      
49738.32
    		      
49744.46
    		      
49729.21
    		      
49746.37
   
      
49734.62
    		      
49752.31
    		      
49721.38
    		      
49847.62
   
      
49734.64
    		      
49750.88
    		      
49708.92
    		      
49790.18
   
      
49746.99
    		      
49748.40
    		      
49715.71
    		      
49690.33
   
      
49737.03
    		      
49749.16
    		      
49708.72
    		      
49708.46
   
      
49731.23
    		      
49719.70
    		      
49682.10
    		      
49714.56
   
      
49727.85
    		      
49717.92
    		      
49715.16
    		      
49714.02
   
      
49740.25
    		      
49728.64
    		      
49695.73
    		      
49715.83
   
      
49740.25
    		      
49728.78
    		      
49684.43
    		      
49709.97
   
      
49740.25
    		      
49734.50
    		      
49693.26
    		      
49712.69
   
      
49721.43
    		      
49718.20
    		      
49688.08
    		      
49691.53
   
      
49732.86
    		      
49722.64
    		      
49688.96
    		      
49693.98
   
      
49710.01
    		      
49733.99
    		      
49733.33
    		      
49694.40
   
      
49670.72
    		      
49706.40
    		      
49852.25
    		      
49698.52
   
      
49687.54
    		      
49715.30
    		      
50680.58
    		      
49700.20
   
      
49690.94
    		      
49723.35
    		      
49732.91
    		      
49699.07
   
      
49680.91
    		      
49737.32
    		      
49823.67
    		      
49679.43
   
      
49619.45
    		      
49754.43
    		      
50127.99
    		      
49706.61
   
实验分析：本次实验的地点是物探楼后的小树林，由于规模较小，且周围存在建筑物、人群放的汽车、自行车等金属物品等，因此对结果造成了一定影响。由图知在纵向7-12米处磁场有明显的下降趋势，四条磁场线均出现磁场线负脉冲波形，说明在纵向7-12米处磁场异常。可以推断在纵向7-12米可能有电线等金属存在，对磁场造成影响。
     实验中，测量处地下埋藏的金属管道都可能对我们的实验结果产生影响。这在测      试结果图中的现象反映出来。

实验二：电法实验
一原理：
双频激电法是在何继善院士发明的双频激电仪的基础上发展起来的一种频率域激电法，该方法曾在有色、地质、石油、煤炭、冶金等系统得到广泛应用，在普查找矿工作中发挥了重要作用。
双频道激电法的技术关键是发送机同时向地下发送两种频率电流合成的矩形电流波。接收机采用双通道同时接收这两种频率正弦波在大地中激发的响应信号，自动计算并显示视幅频率（百分频率效应）、相位差以及其它多种参数。这种方法不仅可用于普查以发现异常，并通过相位信息了解异常目标体的初步性质，而且也可以对发现的异常进行详查评价，以获得目标体的性质、规模和产状。 双频电流的产生是双频供电部分的核心。双频发送机首先将两种频率的方波电流合成双频电流，然后将其供入地下。
由于双频道激电法具有仪器轻便、快速、成本低、抗干扰能力强、测量精度高且不需稳流等特点，因此双频道激电法适合于大面积快速普查，且可详查寻找金属矿和煤田，也能用于水文、地质工作，特别是适合山区工作，使得在以往工作非常困难的青海等地能进行大面积性工作，改变了中国激电法不能大面积生产且大都模仿他国的局面，提高了激电法的生命力，是独具中国特色的新的先进的激电方法。
二 实验数据及分析：
      
Ρa(Ωm)
    		      
42.34
    		      
48.12
    		      
58.62
    		      
67.96
    		      
72.59
    		      
81.50
    		      
92.13
    		      
86.58
    		      
54.94
    		      
34.32
    		      
33.09
    		      
41.75
    		      
53.44
    		      
61.91
    		      
70.17
   
      
ρb(Ωm)
    		      
79.38
    		      
72.48
    		      
64.62
    		      
56.45
    		      
55.55
    		      
35.11
    		      
33.34
    		      
45.82
    		      
78.60
    		      
92.52
    		      
84.60
    		      
76.59
    		      
69.36
    		      
62.03
    		      
52.86
   

实验分析：由图知在7.8单位距离处，两曲线相交，知处在7.8单位距离时，电极的正下方为裂缝。由于实际过程中，每一单位代表8厘米，故离初始中心电极62厘米处正下方为裂缝。
这里以聚苯乙烯高阻态某部分有细缝做实验。
这次实验的难点在于对数据的处理分析。通过Excel软件对数据分析，画出平面等值线图。首先是软件的使用，老师讲解的课时比较少，平时也没有经常使用，导致真正画的时候摸索一番才能下手。其次就是根据软件画出的等值线图对测试结果进行分析。由于地球物理专业知识的的欠缺，所以通过大量的查阅资料、网络搜索，才得以得到最后的结果。
感想：通过几次地球物理仪器实践，让我们基本了解了地球物理仪器测量地理参数的基本原理，通过磁法，电法实验的上机操作，了解了仪器的使用方法。这里感谢李永涛老师对我们的指导与帮助。


   






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