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標題: 地球物理儀器實驗報告 [打印本頁]
作者: 51黑ss    時間: 2016-3-30 21:23
標題: 地球物理儀器實驗報告
本帖最后由 51黑ss 于 2016-3-30 21:25 編輯

      







題目：磁法電法實驗報告


姓    名：   孫  鵬        學號： 20121003920     
院（系）：  自動化學院    專業(yè)： 測控技術(shù)與儀器  
指導教師：   李永濤      


2015年11月









實驗一：磁法實驗
一 原理：
GSM-19T 是輕便的、高靈敏度的、可手持，拖帶和基站使用的磁力/梯度儀器。它主要應(yīng)用在：地球物理、土木技術(shù)、考古的勘探，地磁觀測站、火山和地震等的長期監(jiān)測。
GMS-19T是進行地磁場測量的第二代標準，分辨率為0.01 nT，在全溫度范圍內(nèi)，絕對精度達到0.2 nT。系統(tǒng)特點：
1) 微處理器控制，存儲量（32 Mbytes）。
2）與基點站保持同步，并對磁場的偏差自動進行日校正。
3）采集的數(shù)據(jù)與計算機之間的數(shù)據(jù)讀取采用RS-232-C串行口。 4）在線實時傳輸（RTT）和后操作傳輸。
5）梯度方式對兩個磁場的間隔測量和同時測量進行精密的控制。
6）兼容磁力和梯度儀的VLF測量，要選擇VLF測量時需要選擇VLF（超低頻）傳感器。
GMS-19系列磁力儀包括幾個模式，各有自己的特點和選擇。而且每種方式和選擇可以用不同的方法，從而得到不同的組合結(jié)果。這個手冊的目的是介紹主要的方式、特點和選擇；理解了之后，這些組合就變得容易了。
二 實驗步驟：
① 極化：在傳感器中所富含質(zhì)子的液體被通過很強的射頻電流而被極化。GMS-19在這種情況 下，極化與測量間隔被同時的快速采樣，射頻發(fā)射保持到采樣率增到最大5Hz。
② 暫停：暫停允許電子瞬間消失，大于噪聲電平的質(zhì)子旋進信號緩慢衰減。 ③ 計算：質(zhì)子旋進頻率被測量并轉(zhuǎn)換成磁場強度單位。
④ 存儲：其測量結(jié)果與日期、時間、測量坐標一起存儲到存儲器里。在基站方式，只有時間和總的場強被存儲。
三 實據(jù)統(tǒng)計及實驗分析:
每行隔一米取一個點，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
   
實驗分析：本次實驗的地點是物探樓后的小樹林，由于規(guī)模較小，且周圍存在建筑物、人群放的汽車、自行車等金屬物品等，因此對結(jié)果造成了一定影響。由圖知在縱向7-12米處磁場有明顯的下降趨勢，四條磁場線均出現(xiàn)磁場線負脈沖波形，說明在縱向7-12米處磁場異常。可以推斷在縱向7-12米可能有電線等金屬存在，對磁場造成影響。
     實驗中，測量處地下埋藏的金屬管道都可能對我們的實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。這在測      試結(jié)果圖中的現(xiàn)象反映出來。

實驗二：電法實驗
一原理：
雙頻激電法是在何繼善院士發(fā)明的雙頻激電儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種頻率域激電法，該方法曾在有色、地質(zhì)、石油、煤炭、冶金等系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，在普查找礦工作中發(fā)揮了重要作用。
雙頻道激電法的技術(shù)關(guān)鍵是發(fā)送機同時向地下發(fā)送兩種頻率電流合成的矩形電流波。接收機采用雙通道同時接收這兩種頻率正弦波在大地中激發(fā)的響應(yīng)信號，自動計算并顯示視幅頻率（百分頻率效應(yīng)）、相位差以及其它多種參數(shù)。這種方法不僅可用于普查以發(fā)現(xiàn)異常，并通過相位信息了解異常目標體的初步性質(zhì)，而且也可以對發(fā)現(xiàn)的異常進行詳查評價，以獲得目標體的性質(zhì)、規(guī)模和產(chǎn)狀。 雙頻電流的產(chǎn)生是雙頻供電部分的核心。雙頻發(fā)送機首先將兩種頻率的方波電流合成雙頻電流，然后將其供入地下。
由于雙頻道激電法具有儀器輕便、快速、成本低、抗干擾能力強、測量精度高且不需穩(wěn)流等特點，因此雙頻道激電法適合于大面積快速普查，且可詳查尋找金屬礦和煤田，也能用于水文、地質(zhì)工作，特別是適合山區(qū)工作，使得在以往工作非常困難的青海等地能進行大面積性工作，改變了中國激電法不能大面積生產(chǎn)且大都模仿他國的局面，提高了激電法的生命力，是獨具中國特色的新的先進的激電方法。
二 實驗數(shù)據(jù)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
   

實驗分析：由圖知在7.8單位距離處，兩曲線相交，知處在7.8單位距離時，電極的正下方為裂縫。由于實際過程中，每一單位代表8厘米，故離初始中心電極62厘米處正下方為裂縫。
這里以聚苯乙烯高阻態(tài)某部分有細縫做實驗。
這次實驗的難點在于對數(shù)據(jù)的處理分析。通過Excel軟件對數(shù)據(jù)分析，畫出平面等值線圖。首先是軟件的使用，老師講解的課時比較少，平時也沒有經(jīng)常使用，導致真正畫的時候摸索一番才能下手。其次就是根據(jù)軟件畫出的等值線圖對測試結(jié)果進行分析。由于地球物理專業(yè)知識的的欠缺，所以通過大量的查閱資料、網(wǎng)絡(luò)搜索，才得以得到最后的結(jié)果。
感想：通過幾次地球物理儀器實踐，讓我們基本了解了地球物理儀器測量地理參數(shù)的基本原理，通過磁法，電法實驗的上機操作，了解了儀器的使用方法。這里感謝李永濤老師對我們的指導與幫助。


   






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