專(zhuān)利名稱(chēng)：一種瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種瞬變電磁勘探用發(fā)射和接收多匝線圈，適用于地球物理勘探中的電磁法勘探，應(yīng)用于礦產(chǎn)等資源勘察和工程勘察領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
瞬變電磁法勘探中，一般采用單匝或多匝重疊回線發(fā)射電磁場(chǎng)。提高儀器發(fā)射的一次瞬變電磁場(chǎng)效能對(duì)于提高瞬變電磁法的勘探深度和分辨能力至關(guān)重要。瞬變電磁發(fā)射效能理論上正比于發(fā)射線圈的面積、發(fā)射電流和發(fā)射線圈匝數(shù)。發(fā)射電流和發(fā)射線圈的面積一般受制于儀器或環(huán)境條件的限制，因此提高發(fā)射線圈的匝數(shù)在瞬變電磁勘探中是一種常用的方法技術(shù)，一般由多匝重疊繞制的回線制成。然而在實(shí)踐中，由于受平行繞制多匝回線自身電感、電容和電阻的影響，增大線圈·匝數(shù)，瞬變一次場(chǎng)輻射能量并不能如理想狀況成比例增大，輻射效能發(fā)揮受到很大限制；因此行業(yè)中，我們希望在通過(guò)多匝重疊回線繞制發(fā)射線圈時(shí)，也保證發(fā)射一次場(chǎng)有較好的輻射性能，以綜合提高瞬變電磁場(chǎng)的發(fā)射功率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以提高瞬變電磁一次場(chǎng)發(fā)射效能的瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈，由至少2根導(dǎo)線編織成麻花辮狀而成的繞制線圈，所述的繞制線圈中的多根導(dǎo)線兩兩串接相連形成多匝環(huán)形回路，其中兩根不短接作為進(jìn)出端口。所述的繞制線圈是由2根導(dǎo)線制成雙絞線或3根以上導(dǎo)線編織成麻花辮狀而成。所述的繞制線圈是由2根導(dǎo)線制成雙絞線或3根以上導(dǎo)線編織成麻花辮狀而成的導(dǎo)線束、多根所述的導(dǎo)線束通過(guò)麻花狀編織形成更多根導(dǎo)線組成的麻花辮狀導(dǎo)線束、利用所述的麻花辮狀導(dǎo)線束進(jìn)行單圈或多圈重疊繞制而成。所述的繞制線圈為圓形或方形。采用上述技術(shù)方案的瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈，首先利用2根導(dǎo)線制成的雙絞線或3根以上導(dǎo)線編織成麻花辮狀的導(dǎo)線束作為備用；或再以備用導(dǎo)線束再通過(guò)麻花狀編織形成更多根導(dǎo)線組成的麻花辮狀的導(dǎo)線束備用；然后根據(jù)發(fā)射線圈半徑(圓形)或邊長(zhǎng)(方形或矩形)需要，利用麻花狀導(dǎo)線束進(jìn)行單圈或多圈重疊繞制；繞制完成后，經(jīng)過(guò)標(biāo)識(shí)或測(cè)試將多根導(dǎo)線兩兩串接相連，保證所有導(dǎo)線串聯(lián)形成多匝環(huán)形回路；抽出其中兩根不短接作為進(jìn)出端口。該瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈是一種可以提高瞬變電磁一次場(chǎng)發(fā)射效能的線圈裝置，如此繞制的發(fā)射線圈，同樣的瞬變電磁發(fā)射儀器發(fā)射電磁場(chǎng)時(shí)，可以獲得更好的輻射性能，從而提高了瞬變電磁發(fā)射一次場(chǎng)的輻射功效，無(wú)須增加過(guò)多成本。本實(shí)用新型通過(guò)發(fā)射和接收線圈電感和電容參數(shù)的調(diào)整，保證瞬變電磁儀發(fā)射一次場(chǎng)時(shí)具有更佳的輻射性能，從而提高了一次場(chǎng)的發(fā)射功效?？梢詮V泛應(yīng)用于瞬變電磁勘探領(lǐng)域，尤其是發(fā)射線圈面積受限的井巷超前探測(cè)領(lǐng)域。

圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是四根導(dǎo)線的麻花狀編織圖；圖3是多根導(dǎo)線對(duì)接時(shí)的串接方式示意圖。圖4是麻花狀發(fā)射線圈的多點(diǎn)瞬變電磁多道記錄圖。圖5是普通平行發(fā)射線圈的多點(diǎn)瞬變電磁多道記錄圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖I、圖2和圖3，由2根導(dǎo)線3制成雙絞線或3根以上導(dǎo)線3編織成麻花辮狀而成的方形的繞制線圈1，繞制線圈I中的多根導(dǎo)線兩兩串接相連形成多匝環(huán)形回路，其中兩根不短接作為進(jìn)出端口 2。參見(jiàn)圖I、圖2和圖3，首先利用4根導(dǎo)線3編織成麻花辮狀的長(zhǎng)導(dǎo)線束備用；根據(jù)方形發(fā)射線圈邊長(zhǎng)需要，利用麻花辮狀的長(zhǎng)導(dǎo)線束進(jìn)行4圈重疊繞制；繞制完成后，經(jīng)過(guò)顏色標(biāo)識(shí)將4根導(dǎo)線兩兩串接相連，保證所有導(dǎo)線串聯(lián)形成16匝環(huán)形回路；抽出其中兩根作為進(jìn)出端口。四根導(dǎo)線標(biāo)識(shí)為A、B、C和D，用“ + ”和“一”號(hào)標(biāo)識(shí)導(dǎo)線束兩端。串聯(lián)方式參考圖3，接線端口為A+和D—;回路和接線路徑A + — A— — B+ — B— — C+ — C— — D+ — D—。繞制線圈I也可以為圓形，繞制線圈I是由2根導(dǎo)線3制成雙絞線或3根以上導(dǎo)線編織成麻花辮狀而成的導(dǎo)線束、多根導(dǎo)線束通過(guò)麻花狀編織形成更多根導(dǎo)線組成的麻花辮狀導(dǎo)線束、利用麻花辮狀導(dǎo)線束進(jìn)行單圈或多圈重疊繞制而成，繞制線圈I中的多根導(dǎo)線兩兩串接相連形成多匝環(huán)形回路，其中兩根不短接作為進(jìn)出端口 2。首先利用4根導(dǎo)線3編織成麻花辮狀的4股長(zhǎng)導(dǎo)線束備用；利用4股麻花辮狀長(zhǎng)導(dǎo)線束再進(jìn)行麻花辮編織，形成含16根導(dǎo)線的麻花辮長(zhǎng)導(dǎo)線束；利用該麻花辮長(zhǎng)導(dǎo)線束，根據(jù)圓形發(fā)射線圈周長(zhǎng)需要，單圈繞制；繞制完成后，經(jīng)過(guò)測(cè)試和標(biāo)識(shí)將16股導(dǎo)線兩兩串接相連，保證所有導(dǎo)線串聯(lián)形成16匝環(huán)形回路；抽出其中兩根作為進(jìn)出端口。16根導(dǎo)線編號(hào)為A、B、C……P，分別用“ + ”和“一”號(hào)標(biāo)識(shí)導(dǎo)線束兩端。串聯(lián)方式參考圖3，接線端口為A +和P ；回路和接線路徑A +— A —B —B —C —C —......— P。使用上述技術(shù)方案制成的瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈，從電感、電容和電阻等參數(shù)上支持了作為電磁場(chǎng)發(fā)射線圈的響應(yīng)性能。作為發(fā)射線圈，提高了瞬變電磁儀器的一次場(chǎng)發(fā)射功效?？梢詮V泛應(yīng)用于瞬變電磁勘探領(lǐng)域，尤其是發(fā)射線圈面積受限的井巷超前探測(cè)領(lǐng)域。參見(jiàn)圖4和圖5，相同接收線圈，麻花狀發(fā)射線圈與普通平行繞制發(fā)射線圈試驗(yàn)時(shí)，采用一致的不同收-發(fā)距離獲得的多點(diǎn)瞬變電磁多道記錄縱坐標(biāo)為儀器記錄的瞬變電磁二次場(chǎng)，取了常用對(duì)數(shù)；橫坐標(biāo)為二次場(chǎng)衰減記錄道號(hào)。從圖中可以看出，采用麻花狀發(fā)射線圈，同樣是16匝，雖然電流只有3. 8安培，不到平行繞制線圈的一半，但信號(hào)強(qiáng)度卻明顯聞?dòng)诤笳摺?br> 權(quán)利要求1.一種瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈，其特征是由至少2根導(dǎo)線編織成麻花辮狀而成的繞制線圈(I)，所述的繞制線圈(I)中的多根導(dǎo)線兩兩串接相連形成多匝環(huán)形回路，其中兩根不短接作為進(jìn)出端口(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈，其特征是所述的繞制線圈 (I)是由2根導(dǎo)線制成雙絞線或3根以上導(dǎo)線編織成麻花辮狀而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈，其特征是所述的繞制線圈 (I)是由2根導(dǎo)線制成雙絞線或3根以上導(dǎo)線編織成麻花辮狀而成的導(dǎo)線束、多根所述的導(dǎo)線束通過(guò)麻花狀編織形成更多根導(dǎo)線組成的麻花辮狀導(dǎo)線束、利用所述的麻花辮狀導(dǎo)線束進(jìn)行單圈或多圈重疊繞制而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈，其特征是所述的繞制線圈(I)為圓形或方形。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種瞬變電磁勘探用多匝發(fā)射線圈，由至少2根導(dǎo)線編織成麻花辮狀而成的繞制線圈(1)，所述的繞制線圈(1)中的多根導(dǎo)線兩兩串接相連形成多匝環(huán)形回路，其中兩根不短接作為進(jìn)出端口(2)。首先利用兩根導(dǎo)線編成的雙絞線或3根以上導(dǎo)線編織成的麻花辮狀導(dǎo)線束備用；或再以備用導(dǎo)線束再通過(guò)麻花狀編織形成更多根導(dǎo)線的麻花辮狀多股導(dǎo)線束備用；然后根據(jù)發(fā)射線圈半徑或邊長(zhǎng)需要，利用多股長(zhǎng)導(dǎo)線束進(jìn)行單圈或多圈重疊繞制；繞制完成后，經(jīng)過(guò)標(biāo)識(shí)或測(cè)試將多股導(dǎo)線兩兩串接相連，保證所有導(dǎo)線串聯(lián)形成多匝環(huán)形回路；抽出其中兩根不短接作為進(jìn)出端口。如此繞制的發(fā)射線圈，與相同匝數(shù)的線圈相比，提高了瞬變電磁發(fā)射一次場(chǎng)的輻射效能。
文檔編號(hào)G01V3/10GK202676925SQ20122019977
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者朱德兵, 周科平, 鄧紅衛(wèi), 楊治元 申請(qǐng)人:中南大學(xué)