供应PROTEM瞬变电磁仪

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一、PROTEM瞬变电磁仪

加拿大Geonics公司是专门研制和生产时间域电磁仪的*公司,共有近20种时间域电磁测量仪,应用于各种不同目的和场合,在世界上享有很高声誉。该公司自1978年研制和生产瞬变电磁仪以来,已更新换代多次,目前在市场上销售的PROTEM47PROTEM47HP(井下探水系统),PROTEM57-MK2PROTEM67瞬变电磁仪占据着世界上该类仪器的很大市场份额。2003年至20074月,国内用户通过我公司已订购9PROTEM4714PROTEM47HP,20PROTEM57-MK218PROTEM67以及两套BH43-3钻井瞬变电磁仪。Geonics公司的售后服务中心也设立在我公司。

 PROTEM瞬变电磁仪的主要特点:

●  三分量同时观测,有30个观测道。
● 
关断时间短信息量大:关断时间是瞬变电磁仪的重要技术指标之一,关断时间长,将失掉浅层信号,减弱二次场强度,直接影响探测效果。PROTEM47关断时间可短至0.5μv.关断时间取决于发射机性能、发射电流大小和发射线圈尺寸。
● 
分辨率高,动态范围大:由于瞬变电磁场从早期到晚期的变化幅度从n×105μv0.nμv。达6个量级,所以要求信号分辨率和动态范围都要高。PROTEM的信号分辨率为24位,系统分辨率为29位,动态范围达175dB
● 
信噪比高:PROTEM瞬变电磁仪采取多种措施*信噪比,包括压制工频干扰,采用聪明叠加技术和*重复率等等。重复率是指1秒之内能发射多少个双*性脉冲。PROTEM的重复率为237.5HZ-0.25HZ,即4.2ms-25ms,可选。因此它在30秒观测时间内可以发射14,250-2,400个脉冲信号和接收到同样多的瞬变电磁信号。如果重复率为25HZ0.416HZ,即40ms-24,000ms,它在30秒观测时间内*能发射和接收到1,500个-0.083个信号,也即在相同的观测时间内前者比后者的信噪比高10倍。
● 
观测装置灵活  :瞬变电磁法有五种野外观测装置,它适用于不同的勘探目标和深度。这五种装置是:重叠回线,中心回线,偶*大定回线外,观测大定回线内观测。前三种装置适合浅层勘探,后两种适合深层勘探。由于PROTEM瞬变电磁仪采用发射和接收分离结构,所以除重叠回线装置外,它适合其它四种装置。但如果采用发射和接收一体化装置,则*适合重叠回线装置,当采用其它四种观测装置时,就*须把接收线圈中的微弱瞬变场信号、用一条较长的信号电缆传输给接收机,从而带进不可预测的干扰。
● 
勘探深度大:瞬变电磁法勘探深度H,由下式近似表达,
  H=0.55(Mρ/RmN)1/5

M=IS为发射磁矩(I为发射电流,S为发射线圈面积),ρ为大地平均电阻率值,RmN为取决于仪器信号比和*干扰能力的*小可分辨信号值。可见在Sρ*的情况下,勘探深度H取决于发射机的*大输出电流I,而I又取决于发射机的*高输出电压。在浅层勘探时,发射磁矩M对任何型号的瞬变电磁仪*是问题;但在深层勘探时,由于要采用大面积(S)发射线圈,电阻值大,因此要获得大的发射电流I,就*须应用高输出电压的发射机。PROTEM应用的大功率发射机TEM67和加强型TEM67,其发射电压*150V240V,因此在大面积(S)发射线圈情况下,也能输出很大的发射电流值。如果发射机的*高输出电压只有100V,那就很难用于深层勘探。
● 
稳定性高,工作温度宽:稳定性包括观测的重复性和仪器故障率。PROTEM的观测重复性为100%,仪器故障*低。PROTEM工作温度范围为-40+60,在任何季节,任何地区均可顺利地进行观测;如果工作温度范围很窄,那就只能在合适的季节或合适的地区进行野外观测。

二、PROTEM瞬变电磁仪主要应用领域

在地面探测含水层,断层含水性,煤层结构和陷落住;

在井下探测采区内部和外围以及掘进头前方的储水结构;

探测良导性矿体埋深和产状,探测蕴矿构造;

探测老窑及其含水性;

工程勘探和环境勘探。

三、PROTEM瞬变电磁仪的类型

●  TEM47,*大勘探深度150m,统称PROTEM47

●  TEM57-MK2,*大勘探深度500m,统称PERTEM57
●  TEM-67
,*大勘探深度1000m-1200m,统称PROTEM67
● 
加强型TEM67,*大勘探深度2000m
●  TEM47Hp,井下探水,探测距离100m-120m,统称加强型PROTEM47HP

●  BH43-3钻井内三维瞬变电磁仪,可在2,000m深钻孔内工作,探测半径120m

四、PROTEM瞬变电磁仪性能和技术指标

1PROTEM数字接收机
它是上述六种瞬变电磁仪共用的接收机

1 PROTEM接收机 

PROTEM接收机具有24位瞬时分辨率,29位系统分辨率,270KHz 带宽,微秒级的30个采样门和XYZ三分量同时观测等特点,是时间域电磁系统的*佳选择。
技术指标:
● 
观测值:三分量感应磁场的衰减比,nv/m2
● 
电磁传感器:空心线圈
● 
道数:用单道接收线圈顺序测量或用三分量接收线圈同时测量
● 
时间门:在两个量级时间轴上20个门测量,或三个量级时间轴上30个门测量
● 
信号分辨率:24位,包括1个*号位,系统分辨率29
● 
基本频率:0.30.7537.03075285Hz60Hz工频时)
            0.25
0.6252.56.252562.5237.5Hz50Hz工频时)
● 
积分时间:0.5248153060120
● 
显示器:240×64点液晶显示
● 
数据管理:固态存储3300套数据,RS232输出
● 
同频:参考电缆同步或高稳定性石英钟同步
● 
工作温度:-40—+60
● 
电源:12V可充电电源,可连续工作8小时
● 
重量:15Kg
●  体积:34×38×27cm

2PROTEM发射机

 2  TEM47发射机

1TEM47发射机
   是*小、*轻便的发射系统,关断时间*短,可探测近地表异常。PROTEM47PROTEM接收机配以TEM47发射机)经常用于浅部几米到150m深的探测。在这种模式下,可用单匝5m×5m100m×100m发射线圈,关断时间可短至0.5μs,从而获得*高的浅表分辨率。也可采用多匝发射线圈。
   TEM47
采用参考电缆同步,可满足浅部探测对*同步的要求。无论在那种情况下,PROTEM47都使用高频接收线圈。该接收线圈的带宽*捕捉*早期的瞬态衰减信号。当PROTEM47用于剖面测量时,采用85m×5m移动式发射线圈,2.5A发射电流时,发射磁矩为500Am。在基频75Hz20-30个测量门时,该模式便成为*佳的浅部勘探的斯陵格兰姆电磁系统。
技术指标:
 电流波型:偶*方波,正、负方波之间可设置50%占空系数
● 
基本频率:3075285Hz(60Hz工频时)
               25
62.5237.5Hz,(50Hz工频时)
● 
关断时间:40×40m发射线圈,3A发射电流时,2.5μs
● 
发射线圈尺寸: 5m×5m8匝)到100m×100m(单匝)
● 
输出电压:09V连续变化,*大发射电流3A
 同步:电缆同步
 工作温度:-40—+60
● 
电源:12伏可充电电瓶,在2A输出时可连续工作5小时;加强型TEM47HP供电电源为24伏或36伏,*大发射电流10A
  重量:5.3Kg
  尺寸:10.5×24×32cm

2TEM57-MK2发射机

 3  TEM57-MK2 发射机

TEM57-MK2TEM57的升级型,与PROTEM数字接收机搭配使用,便构成PROTEM57瞬变电磁系统。TEM57-MK2在内部电源供电时发射功率达1500W,是一种*轻便的*率时间域电磁发射机。内部电源电压18—60V可变,可与发射线圈实现*佳匹配。如使用外部电源,发射功率可达3800W,电压可达160V
   TEM57-MK2
是一种*的*率发射机,勘探深度达500m
  
可自动显示关断时间。配备短参考电缆、轻便发射机和三维接收线圈的TEM57-MK2,可圈定深至250m300m的形态复杂的构造和矿体。如果采用晶体同步和大发射线圈,它可圈定埋深至500m的矿体和目标体。通过反演解释,可给出矿体的电导率、倾角和延伸等参数。

技术指标:
● 
电流波型:偶*方波,占空系数50%
● 
基本频率:37.530Hz(功率传输线为60Hz时)

                 2.5
6.2525Hz(功率传输线为50Hz时)
    
如果用电缆同步,可以*1Hz以下的基频
● 
关断时间:20115μs,依赖发射线圈尺寸,匝数和发射电流大小
● 
发射线圈尺寸:单匝可任意尺寸,但*小电阻不应低于0.7欧姆,*大发射线      圈可到300×600m
● 
输出电压:18—60伏连续可调,当外接电源时可达180

● 
同步:电缆或高稳定性晶体同步
 输出电流:*大28A
 
工作温度:-40—+60

 关断时间显示:自动显示关断时间
 电源:1800瓦,110/220V单项发电机供电或2612伏电瓶直流供电
 *护:电和电磁*护
 重量:15公斤
● 
尺寸:43 x 25 x 25 厘米

3TEM67发射机

       4  TEM67发射机

这是大功率发射机,它是在TEM57-MK2发射机基础上加一个功率模块,构成TEM67发射机。这就是说,增加一个功率模块并配备一台5,000W发电机,就可将TEM57-MK2升级为TEM67。反之,如果对某些勘查任务而言无需TEM67发射机,只用TEM57-MK2,便可大大减轻重量。TEM67的输出电压18-150V连续可调用,可自动显示关断时间。
  
配备三维接收线圈的PROTEM67,是一种理想的探测深部高导矿体,蕴矿构造,含水构造以及其它地质目标体的*佳瞬变电磁法仪器,其勘探深度可达1,000m1,2000m

技术指标:
 电流波型:偶*方波,占空系数50%
 基本频率:0.30.7537.530Hz(功率传输线为60Hz时)

               0.25
0.6252.525Hz(功率传输线为50Hz时)
 关断时间:20750μs,依赖于发射线圈尺寸,匝数和发射电流大小
 输出电流:*大28A
 输出电压:18150伏连续可调

 同步:高稳定性晶体同步
 工作温度:-40—+60
 电源: 5000W 220伏,50Hz,单项发电机
 重量:15公斤
 尺寸:43 x 25 x 25 厘米

4)加强型TEM67发射机

加强型TEM67发射机是在TEM57-Mk2发射机上连接两个TEM67功率模块,发射电压可*240v,*大发射电流28A,所以可利用大尺寸或大*面积发射线圈,以*更大的勘探深度。下表是TEM67和加强TEM67发射功率的对比表,可见在发射线框尺寸2000m×2000m情况下(相当2000m勘探深度)加强型TEM67的发射磁矩MI×S)可*A m2,。如果选择发射圈电阻值为1,65欧姆/公里,则加强型TEM67发射机的发射电流可*18.2A,发射磁矩M=Am2 此时的信噪比可以*。 

TEM发射机性能对比表

 5) TEM47HP井下探水系统

井下探水瞬变电磁系统

TEM47HPTEM47的加强型,是在TEM47的基础上*发射功率,使发射电压*36V,*大发射电流达10ATEM47HP主要用于煤矿井下或隧道开掘中的水情探测和断层探测。
     
由于井下空间窄小,所以发射线圈是由*缘材料做成带凹槽的、可调节角度的方形骨架(尺寸视巷道空间大小而定,一般为1.5m×1.5m2m×2m,发射线圈嵌入凹槽之内。发射线圈匝数一般为80匝或64匝。发射线匝*面积S180㎡或 256㎡。

技术指标:
● 
电流波型:偶*方波,占空系数50%
● 
基本频率:3075285Hz(功率传输线为60Hz时)
              25
62.5285Hz(功率传输线为50Hz时)
● 
关断时间:取决发射线圈*面积S及发射电流A
● 
发射线圈尺寸:1.5m×1.5m(80)2m×2m64匝)
● 
输出电压:012V  24V36V
● 
*大输出电流:10A
●  同步:电缆同步
● 
工作温度:-40—+60
● 
电源: 内置12V,外接12V24V
 重量:6公斤
 尺寸:43 x 25 x 25 厘米

6) BH43-3钻井中瞬变电磁仪

钻井中瞬变电磁仪三分量探头和绞车

井中三分量瞬变电磁仪探头BH43-3与位于地面的发射系统和PROTEM接收机共同组成钻井中瞬变电磁仪。在地面布设500m×500m的发射线圈便可获得2000m深钻孔,200-300m半径内的矿产资源、水文地质和地质结构等诸多方面信息。
  
沿钻井探测的空间分辨率为1m。井中观测点间距根据要求分辨出的目标体大小而定。
BH43-3
是三分量、宽频带的井中探头,能有利地压制高压线和其它干扰源的干扰。
    BH43-3
配有*软件包,可编辑、显示和解释测量数据。井中电缆和绞车可在国内配置。

技术指标:
●  传感器:三个互相垂直的线圈(一个轴向,两个径向)
● 
传感器*面积:轴向线圈:10000m2;径向线圈: 2500m2
● 
传感器前置放大器谐振频率:10KHz
● 
传感器旋转角校正:用两个互相垂直的倾角仪,改正范围:±1℃—±80℃        (自垂直轴算起)
● 
工作温度:-30℃—±80℃
● 
电源:密封可充电镍镉电池,可连续工作40小时。
● 
控制箱:用于通道选择,探头和PROTEM接收机之间的阻*和增益匹配(将三个传感器的*面积按100m2归一化);带有*频滤波器。
● 
电缆:双芯屏蔽电缆,聚氨脂外皮,keular*度外护膜,直径5.6m,重40Kg/km,*拉强度500kg
● 
重量:传感器,9.5kg   控制箱:1.5kg
● 
尺寸:传感器,直径3.8cm,长234cm
             
控制箱,22×13.5×8cm

五、PROTEM瞬变电磁仪应用实例

实例1:地质结构和活断层探测
利用PROTEM57-MK2在福州郊区一强干扰环境下,获得了清晰的地质结构和活动断层图象(图8)。
时间:20021
环境:高压线正好在侧线上方
(如右场景图)
仪器:PROTEM57-MK2
野外测量:发射装置为100×100m
         
回线,回线内垂直构造走
         
向布置了三条剖面,测量点距10m

                                                                                                                

型号/规格

PROTEM47/57/67

品牌/商标

PROTEM