Проведение магнитно-теллурического зондирования при помощи аппаратуры компании Phoenix Geophysics Ltd
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
боров: MTU - 2E, MTU - 2H, MTU - 3H, MTU - 5. Конфигурация различных типов приборов представлена в таблице 1. Каждый вариант MTU приборов имеет различное назначение. Прибор MTU - 2E предназначен для проведения высокопроизводительных MT съемок. Этот легкий и быстро устанавливаемый на точке прибор особенно эффективен при работе в труднодоступной и пересеченной местности, а также при детальных работах. Приборы MTU - 2H и MTU - 3H предназначены для регистрации опорного магнитного поля, как на площади съемки, так и в опорной базовой точке. Прибор MTU - 5 способен регистрировать как электрические, так и магнитные компоненты естественного электромагнитного поля земли. Этот прибор способен выполнять, как и одиночные МТЗ, так и работать в синхронном варианте.
Таблица 1. Конфигурация приборов серии MTU
Тип прибораМагнитные каналыЭлектрические каналыMTU - 2EНет2, Ex + EyMTU - 2H2, Hx + HyНетMTU - 3H3, Hx + Hy + HzНетMTU - 53, Hx + Hy + Hz2, Ex + Ey
Магнитные датчики значительно тяжелее, чем электрические и их установка на точке зондирования требует значительно больше времени. С учетом того факта, что магнитное поле изменяется значительно медленней, чем электрическое, целесообразно измерять электрическое поле приборами MTU - 2E по густой сети, а магнитное поле измерять приборами MTU - 2H/3H по более редкой сети. Такой подход обеспечивает высокую производительность работ при сохранении высокого качества данных, а так же возможностью использовать схему работ с удаленной базовой точкой.
2.2.1 Устройство прибора MTU - 5
В данном пособии наиболее подробно рассматривается прибор MTU - 5, как обладающий наибольшей комплектацией, которая включает в себя элементы всех остальных типов приборов. На рисунке 9 представлена блок-схема прибора.
Центральный процессор представляет собой стандартный многофункциональный микропроцессор со специальным программным обеспечением, устанавливаемым производителем. В серии приборов MTU процессор управляет всеми действиями прибора: фильтрацией и обработкой первичного сигнала, синхронизацией с GPS, управлением работы термостата и кварцевых часов, калибровкой магнитных датчиков, работой светового индикатора, записью в долговременную память итоговой информации и т.д. Процессор устанавливается на плате, подобной материнской плате компьютера, к ней подключаются все остальные платы и детали: 2 платы электрических каналов, плата магнитных каналов, плата GPS, 2 типа ПЗУ - жесткий диск и устройство для чтения / записи флэш-карт, параллельный порт и блок питания.
Электрические линии представляют собой пары неполяризующихся электродов, с разносом от 40 до 80 метров. Неполяризующиеся электроды состоят из свинцовых электродов и соли свинца, пластикового корпуса и керамического днища. Развинчивающийся пластиковый корпус позволяет быстро сменить раствор в электродах в том случае, если он высох. Неполяризующиеся электроды присоединяются к прибору с помощью коаксиальных кабелей через разъемы, обозначенные по сторонам света. Использование коаксиального кабеля объясняется частыми случаями перегрызания проводов мелкими грызунами в полевых условиях.
В корпусе прибора все блоки, отвечающие за работу каждого электрического канала смонтированы на одной плате, которая легко заменяется по модульному принципу. На вход платы приходит аналоговый сигнал, который сначала проходит через усилитель, затем оцифровывается на АЦП, а после проходит процедуру цифровой фильтрации. Полученный цифровой сигнал поступает в центральный процессор, где обрабатывается и поступает в один из двух ПЗУ. В зависимости от уровня сигнала и уровня помех, центральный процессор может менять параметры работы усилителя и фильтра. При работе с прибором в режиме ON Line, то есть с подключенным к компьютеру через параллельный порт, можно в программе WinHost On-Line Interface наблюдать параметры входного сигнала.
Датчики компонент магнитного поля включают в себя чувствительный элемент - магнитную катушку и предусилитель, который должен повысить сигнал до уровня, позволяющего его передавать по кабелю до прибора. Магнитные датчики изготавливаются двух размеров - 80 и 150 см. Для подключения кабеля к датчику и прибору используются герметичные разъемы. Особенность подключения к прибору магнитных линий состоит в том, что они соединяются специальным тройником вне прибора, и к прибору подходит уже только один кабель. Соответственно в корпусе прибора только один разъем, что позволяет уменьшить размеры корпуса. В дальнейшем сигналы от различных датчиков обрабатываются раздельно, но все для этого смонтировано на одну плату. Аналогично сигналу с электрических датчиков сигнал с магнитных датчиков сначала усиливается, затем оцифровывается и после процедуры фильтрации посылается в центральный процессор.
Плата GPS отвечает за определение абсолютных координат и времени с помощью системы глобального позиционирования. Для получения сигнала со спутников используется выносная антенна на витом кабеле, устанавливаемая на треногу. Для определения координат с необходимой точностью нужно поймать сигналы с 4-х спутников. Сигнал с антенны поступает на плату GPS, где преобразуется во временные сигналы спутников, по которым рассчитываются вертикальные и горизонтальные координаты, а так же точное время по Гринвичу. Погрешность определения времени прихода сигнала - 2 нс, что позволяет достичь горизонтальной точности определения координат в 2 метра. При работе прибора на точке, запись координат его местоположения в постоянную память происходит автом