《电法勘探》实习指导书.doc

word《电法勘探》实验指导书课程编号：210305 学制：四年本科 学时： 10学时§ 1.1 仪器根本原理和简单操作方法一、DDC-2B型电子自动补偿仪（一） DDC-2B型电子自动补偿仪原理与面板结构DDC-2A型电子自动补偿仪是利用电流负反应原理〔图1.1.1〕从理论上可以证明，当仪器放大倍数足够大时，由于反应电阻RF的作用，造成很强的电流负反应，以至于在输入回路形成一个与待测电位差ΔUMN大小十分接近，而方向相反的补偿电位差ΔUF，并且ΔUF随ΔUMN变化而变化，自动跟踪补偿，因此当准确地测定反应电阻上的电流，并将电流表的微安数按相应的毫伏数刻度，如此可直接测量ΔUMN另外，通过“测量选择〞开关，将供电电流在标准电阻上的电位差观测出来，可测得供电电流图 1.1.1 电子自动补偿仪原理图DDC-2B自动补偿仪是由输入装置、直流放大器、补偿电路和电源组成，仪器的输入装置包括AB和MN输入端、测量选择开关、供电开关、标准电阻、零点调节器和极化补偿器零点调节器用于补偿由于温度、湿度等影响引起仪器的零点位移，调节时仪器的输入端必须短路极化补偿器用于补偿测量电极之间的极差或自然电位差的干扰，通过调节“粗〞、“中〞、“细〞补偿电位器即可输出±500mVX围内的电位差。

直流放大器采用直流负反应调制式直流放大线路补偿电路由放大器的输出变压器、量程100μA的电流表与反应电阻构成，并通过采用不同阻值的反应电阻以扩大仪器测程仪器供电开关最大控制功率为4A×500VDDC-2B补偿仪的面板结构如图1.1.2，各局部功能介绍如下 图1.1.2 电子自动补偿仪面板1.“AB〞、“MN〞插孔：用于连接供电和测量线路2.“ΔV-IAB〞测量开关：开关置“ΔV〞时，放大器输入端接MN线路，测量ΔVMN；开关置“IAB〞Ω标准电阻，测量“IAB〞3.“AB-断〞供电控制开关：控制仪器本身电源的通断，并用来检查电源电压是否满足要求置“断〞时，仪器本身电源切断，电流表两端短路；置“开〞时，仪器本身电源接通，电流表串接于放大器输出回路，用作指示器；置“E1〞、“ E2〞时检查仪器内部电源电压4. 测程开关：仪器设有七个电位差测程：1、3、10、30、100、300、1000mV，而相应的电流测程为10、30、100、300、1000、3000mA5.“M+--〞开关：改变MN电位差极性的换向开关6.“极化补偿-断〞开关：控制极化补偿电源的通断。

7. 极化补偿“粗〞、“中〞、“细〞调节旋钮：可分别在±500mV、±18mV、±1.6mVX围内补偿极化电位差8.“零点调节〞旋钮：用以调节放大器的零点位移9. 指示表：表盘满刻度按100和30格刻度，测量时指示电流或电位差值二) DDC-2B自动补偿仪操作方法1. 仪器电源检查：将电源开关顺序转到“E1〞、“ E2〞时，电表指针分别超过绿线，明确仪器电源电压满足要求2. 仪器零点调节：仪器电源检查正常后，将开关打开，MN短路，测量选择开关置ΔV，在1mV测程上，仔细调节零调电位器，使电表指针指零，在仪器使用过程中，应保持零点调节器位置不变，无须每次测量前重新检查仪器零点注意零调时，极化补偿开关应置“断〞的位置3. 按要求连接好供电和测量线路4. 电位差测量方法：测量选择开关置“ΔV〞，测程开关置于1000mV档，打开极化补偿开关，缓慢调节极化补偿旋钮，使电表指零，然后由大测程逐步换到所需要的测程上，调节各极化补偿旋钮，使指针归零，即完成极化补偿再将测程开关置于较大测程，按下供电开关，电表指针偏转的刻度指示ΔVMN〔mV〕，假如指针偏转未超过表盘满度的1/3，应减小测程重新供电，再行读数；假如供电后指针反偏，改变换向开关，重新极化补偿后进展。

5. 供电电流测量方法：测量选择开关置“IAB〞，选择适当测程并接通供电开关，如此电表指示的电位差ΔV扩大10倍即为IAB值〔mA〕6.测量完毕后，关断所有电源开关，测程开关置1000mV档二、DWD-ⅡA型微机电测仪 〔一〕 DWD-ⅡA型微机电测仪简单原理与面板结构 DWD-ⅡA型微机电测仪是用微处理机控制智能式电法仪器测量参数有自然电位差ΔVsp、总场电位差ΔV、供电电流IAB、二次电位差ΔV2、电阻率ρ、极化率η、半衰时St与综合参数Z=St×η，其结构框图如图本仪器使用80C39单片机完成整机的自动控制与数据处理 图1.1.3 DWD-ⅡA型微机电测仪结构框图仪器的输入转换开关受计算机“ΔV/I〞控制信号控制〔信号为0时测ΔVMN；为1时测IAB〕而“调零〞控制信号控制输入短路开关，当信号为1时仪器输入端短路，进展放大器零点检查；反之进入测量状态仪器的放大电路局部由4级运算放大器组成，输入级采用前3级构成差动放大器，并将MN端的输入信号与D/A转换器送来的极化补偿信号进展比拟以进展极化补偿，第四级运放是增益受计算机控制的程控放大器。

该仪器极化补偿原理是供电之前测出M、N之间的极差和自然电位值，然后进展A/D转换，由计算机算出其大小，再经过D/A转换、D/A反相与D/A衰减后输出补偿信号至输入级进展极化补偿仪器通过自动供电控制电路控制高压回路中V-MOS开关管的通断以实现供电另外，仪器还设有压制工频干扰的陷波器，与各种接口电路以完成整机的协调工作 DWD-Ⅱ型微机电测仪面板结构如图1.1.4，各局部功能介绍如下 图1.1.4 微机电测仪面板1. 延时拨盘：控制AB供电时间拨盘数为1～9，对应的供电时间分别为5、8、10、15、20、30、40、60、120S当供电前延时拨盘置“0〞时，断电后不测二次电位差2. 次数拨盘：决定供电次数多少拨盘数为1～9对应的供电次数分别为2、4、6、8、10、12、14、16、18次次数拨盘置“0〞时，进展单向供电，其它均为双向供电3. 装置拨盘：为AB/2极距代码应根据AB/2、MN/2极距设置拨盘数，其对应关系略计算机在测量过程完毕后，根据装置拨盘数计算出装置系数和视电阻率值4. 四组接线柱：AB、MN接线柱；高压电源接线柱接供电电源；同步接线柱如此用于控制配套的DJF-1型激电发送机，实现自动供电。

5. IAB/RAB按钮开关，未按该开关，监视AB回路供电，按下此开关，测AB回路接地电阻，但供电时不能按此开关6. 高压反向开关：改变AB供电极性开关，其中间位置为AB回路开路注意只能在断电时拨动此开关7. 复位按钮：计算机初始化，测量前必须按复位按钮8. 启动按钮：启动计算机工作的按钮开关9. 电源开关：仪器工作电源开关10. 供电指示表头与液晶显示器：监视AB供电和测量AB接地电阻，表头指示值为0、2、4、6、8、10对应的RAB分别为0、600ΩΩΩ、5KΩ、10 KΩ液晶显示器用于观测场值的显示二） DWD-ⅡA型微机电测仪操作方法1.准备工作：包括仪器内部电源的设置和检查，拨盘置某数以与RAB的测量2.打开电源开关，按复位按钮使计算机初始化，同时液晶显示器显示电池电压〔应大于8.5V〕〞或“-〞位置，按启动开关，显示“1111〞代码，仪器进入测量程序，同时进展极化补偿4.极化补偿完毕后，显示自然电位值；约1秒后，仪器自动供电进展放大器增益调整，表头偏转，液晶显示器显示“000〞；调整完毕后，仪器自动断电，显示“1212〞5.显示“1212〞后，拨动反向开关换向，并按启动开关，AB回路进展正式测量的第一次供电，显示“001〞，同时自动观测ΔVMN、IAB，然后断电。

6.仪器断电后自动转入二次电位差测量，二次电位差共测七块面积，并由此计算出η1～η7，测量完毕后，显示“1212〞，可进展下一轮反向供电当供电前将延时拨盘置“0〞时，断电后，不测二次电位差，亦不计算极化率和半衰时，只计算视电阻率1212〞后，拨动反向开关按启动开关，AB进展第二次供电，显示“002〞8.依次循环，显示“1212〞，将反相开关反相，按启动开关进展下一轮供电，直至达到设定的供电次数后，显示“1999〞，表示测量完毕1999〞后，按启动开关读取测量结果每按一次显示一个参数，依次是：总场电位差ΔVMN→供电电流IAB→电阻率ρ→001〔极化率序号〕→η1→...→007η7→半衰时St→综合参数Z如果接着按启动按钮，如此从头重复显示这种手动换向工作方式最高工作电压400V，最大电流2A三、DWJ-1型微机激电仪〔一〕简单原理与面板结构 DWJ-1型微机激电仪是微机控制的直流激电仪测量参数为：总场ΔV、自然电位差ΔVsp、视极化率ηs、其中ηs可进展一块面积或多块面积的测量其结构框图如图1.1.5图1.1.5 DWJ-1型微机激电仪结构框图仪器的微机局部〔计算机、A/D与D/A转换、数码显示、接口电路〕与电路局部〔输入短路开关、输入级、滤波级、程控放大、衰减和反相等〕与DWD-Ⅱ型微机电测仪大致一样。

仪器设有多路转换开关，使得A/D局部即可接入基准信号〔2.4V和0V〕进展校准，也可将放大局部送来的被测模拟信号送入A/D局部转换为数字量后送入计算机拨盘的功能与DWD-Ⅱ稍有不同，DWJ-1激电仪设四个拨盘：“延迟时间拨盘〞—控制仪器在断电后开始测量的延迟时间，其X围为100～1000ms〔拨盘数1～0〕；“积分时间拨盘〞—控制仪器在测量二次电位差中的积分时间，其X围为100～1000ms〔拨盘数1～0〕；“次数拨盘〞—决定测量周期的次数，其X围为1～10次〔拨盘数1～0〕；“周期拨盘〞—通知计算机供电时间为1s、2s、4s、8s〔周期分别为4s、8s、16s、32s〕仪器可在短导线和外控两种方式下工作 DWJ-1型微机激电仪由微机控制自动实现自然电位差ΔVsp、ΔV与ηs值测定ΔVspΔV2剩余值，将这两值相加并除以2得到，ΔVsp由微机记忆，通过D/A转换和反相后，自动进展极化补偿对ΔV值和ΔV2的测量，首先通过直接放大，然后进展A/D转换，在规定的时间内进展计数〔其实质与积分测量一样〕，ΔV积分时间为0.1s，ΔV2的积分时间为100～1000ms，分十挡可选，而后计算机再根据ΔV和ΔV2计算ηs值。

由于使用微机，仪器内直流放大器的放大倍数、ΔVsp的测定与补偿、ηs值计算、所测的ηs值超差与否的判断与取舍、仪器的自检等均由微机控制完成DWJ-1型微机激电仪面板见图1.1.6，各局部功能介绍如下 图1.1.6 微机激电仪面板1.总电源开关：开关接通时，仪器中除微机外的工作电源均接通2.微机电源开关：此开关接通时，微机接上5V工作电源〔改装后的仪器将两个开关合并〕3.液晶显示器：显示测量结果、电池电压与错误类型的编号4.复位按钮：按此按钮，计算机执行自检程序、仪器自检，假如自检正常，显示电池电压〔应大于8.5V〕假如自检不正常，如此显示“E×××〞错误5.启动按钮：按启动按钮，计算机执行测量程序6.拨盘与MN插孔：参数设置与待测信号输入二） DWJ-1微机激电仪的操作方法1. 装好电池后，接通两个电源开关，按“复位〞按钮。