MTT11452011多分量多采集站瞬变电磁场探测仪

目次前言Ⅱ……………………………………………………………………………………………………1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义1………………………………………………………………………………………………4组成及主要功能2…………………………………………………………………………………………5技术要求3…………………………………………………………………………………………………6试验方法4…………………………………………………………………………………………………7检验规则8…………………………………………………………………………………………………8标志、包装、运输、贮存9……………………………………………………………………………………ⅠMT/T1145—2011前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国煤炭工业协会提出。本标准由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。本标准起草单位:中煤科工集团西安研究院。本标准主要起草人:冯宏、王有杰、张仲礼、王继矿、从皖平。ⅡMT/T1145—2011多分量、多采集站瞬变电磁场探测仪1范围本标准规定了多分量、多采集站瞬变电磁场探测仪(以下简称探测仪)的术语和定义、组成及主要功能、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于做地质灾害预测、水文地质和工程地质勘察使用的多分量、多采集站瞬变电磁探测的地球物理勘探仪器。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191—2008包装储运图示标志(ISO780:1997,MOD)GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T2423.3—2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热GB/T2423.4—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)GB/T2423.5—1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击GB/T2423.10—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T4798.2—2008电工电子产品应用环境条件第2部分:运输(IEC60721-3-2:1997,MOD)GB/T6388—1986运输包装收发货标志GB/T13384—2008机电产品包装通用技术条件DZ/T0187—1997地面瞬变电磁法技术规程MT210—1990煤矿通信检测控制用电工电子产品基本试验方法3术语和定义下列术语和定义适用本于文件。3.1瞬变电磁法transientelectromagneticmethods时间域电磁法timedomainelectromagneticmethods通过接受和分析用阶跃电脉冲激励在地下介质中产生的随时间变化的二次电磁场信号,识别目标地层电性结构的探测方法。注:瞬变电磁法的英文缩写为TEM;时间域电磁法的英文缩写为TDEM。3.2多分量、多采集站multi-components/multi-surveystations由多路信号通道的数据采集器组成采集站,利用多台分布式采集站的测点组合排列,能够以一台发射机发射多台接收机接收的作业方式记录带有地层信息的电场和磁场随时间变化的响应数据。1MT/T1145—20113.3浅层探测、中深层探测、深层探测theshallowdepthprobe/themid-depthprobe/thelarge-depthprobe目标地质体距观测系统布置的地表50m以内为浅层探测,50m~500m为中深层探测,大于500m为深层探测。4组成及主要功能4.1组成探测仪由发射系统、接收系统和中央控制系统3个部分组成,如图1所示。由多台采集站构成的分布式接收系统具有总线网络拓扑结构,其控制方式是“一线多点”形式,即一条网络线,多个网络节点,其中的每一个节点通过有线或无线形式的远程数传系统相连。图1探测仪系统组成4.2主要功能探测仪用于野外施工环境,实现DZ/T0187—1997规定的野外技术规则。4.2.1发射系统产生阶跃电脉冲激励,建立瞬态电磁场源。主要功能有:a)负载方式:大回线、电极两种形式;b)发射方式:连续方波方式、单次方波方式;c)发射电流波形:双极性归零方式、双极性不归零方式、单极性方式和可编程方式(任选);d)发射机具有过流过压保护和接地短路保护功能;e)发射前可自动检测发射回路的阻抗;f)可实时监测发射电流和电压的时间曲线,并记录所发射的每个周期的电流和电压值,其存储量可以满足一个工作日的工程量需要。4.2.2接收系统接收地下介质中产生的随时间变化的二次电磁场信号。主要功能有:a)信号接收:探测仪可接入12个以上的采集站,每个采集站可接入4个以上的信号道,信号道可接入磁探头或电极;b)采样频率不小于100kHz;c)时间域叠加次数不小于1024次;d)工频自适应滤波和尖峰自动抑制不低于60dB;e)具备接收延时和接收时窗范围选择功能;f)远程数据传输有无线、有线、自记录等主要方式;2MT/T1145—2011g)远程数传距离大于1000m。4.2.3中央控制系统协调发射机与接收机工作,野外数据管理等。可以与接收机一体化。主要功能有:a)控制发射系统与接收系统同步工作。可采用参考电缆、无线、石英钟、GPS等时间同步方式,也可以任意几种组合。接收系统的同步相对误差小于1μs;b)具备远程多采集站数据读取、记录和显示各采集道信号波形功能(常用数据压缩方式)。5技术要求5.1发射系统性能指标发射系统的主要性能指标见表1所列。表1发射系统参数表探测深度范围发射频率(多档可选)Hz最大发射电流A最大发射电压V最长关断时间μs浅层探测15~250≥1≥50≤1中深层探测2.5~25≥20≥150≤10深层探测1~10≥80≥400≤1005.2接收系统性能指标接收系统应具有以下主要性能指标:a)振幅一致性≤0.5%;b)相位一致性≤0.5°;c)前放增益与换挡增益误差:前放增益不少于2挡,换挡增益误差应≤0.5%;d)串音不低于80dB;e)动态范围应大于100dB;f)信号畸变≤0.5%。5.3内部结构5.3.1所有螺钉螺母应紧固,并能防止自动脱落。5.3.2所有金属零部件应经过防锈、防蚀处理。5.3.3机械结构应具有密封措施。5.4外观5.4.1外壳表面不应有明显凹痕、划伤、裂缝和变形,表面涂镀层应均匀。5.4.2金属零部件不应有锈蚀和其他机械损伤。5.4.3紧固件应牢固,无松动;活动件应灵活自如。5.4.4铭牌应完整、牢固、清晰、端正、美观。5.5电气安全5.5.1绝缘电阻电路与外壳间的绝缘电阻应大于等于10MΩ;交变湿热后绝缘电阻应大于等于1MΩ。5.5.2介电强度探测仪的电路与外壳间应能承受交流额定频率(45~65)Hz、电压500V,试验电流不大于AC5mA,历时1min的绝缘介电强度试验,试验期间应无绝缘击穿和表面闪络。5.5.3电路板处理装配调试好的仪器电路板应清洁干净,正反面涂3遍三防漆,覆盖层应牢固可靠。注:在制造过程中由工艺保证。3MT/T1145—20115.6工作稳定性探测仪应进行连续工作时间不少于8h的工作稳定性试验,试验后性能指标应符合5.1、5.2的要求。5.7环境适应性5.7.1探测仪在工作状态下应能承受表2规定条件下进行的低温工作试验,试验后应符合5.1、5.2、5.4的要求。5.7.2探测仪在工作状态下应能承受表2规定条件下进行的高温工作试验,试验后应符合5.1、5.2、5.4的要求。5.7.3探测仪在非工作状态下应能承受表2规定条件下进行的低温贮存试验,试验后应符合5.1、5.2、5.4的要求。5.7.4探测仪在非工作状态下应能承受表2规定条件下进行的高温贮存试验,试验后应符合5.1、5.2、5.4的要求。表2高低温试验及规定条件试验项目试验温度℃试验时间h恢复时间h低温工作-1020高温工作5520低温贮存-20162高温贮存551625.7.5探测仪经40℃、2d的交变湿热试验,恢复2h后应符合5.1、5.2、5.4及5.5的规定。5.7.6探测仪经40℃、2d的贮存条件恒定湿热试验,恢复2h后应符合5.1、5.2及5.4的规定。5.8贮运适应性5.8.1振动探测仪在非工作状态下进行频率为10Hz~150Hz、加速度为20m/s2、5个循环的振动试验,试验后应符合5.1、5.2及5.4的规定。5.8.2冲击探测仪在非工作状态下进行峰值加速度为300m/s2、脉宽18ms、3次的冲击试验,试验后应符合5.1、5.2及5.4的规定。5.8.3模拟运输探测仪包装后在非工作状态下,进行GB/T4798.2—1996中规定的K1/2B1/2S1/2M1等级组合的模拟运输试验,试验后应符合5.1、5.2及5.4的规定。6试验方法6.1试验条件除环境试验或有关标准中另有规定外,试验应在下列环境条件中进行:a)温度:15℃~35℃;b)相对湿度:45%~75%;c)气压:86kPa~106kPa。6.2测试仪表测试仪表的准确度应能满足所测指标准确度的要求。一般应包括下列仪表:a)超低频正弦函数信号发生器:频率范围为0.1Hz~100kHz;b)数字电压表:分辨率不小于1μV;4MT/T1145—2011c)示波器:40MHz模拟或数字示波器;d)频率计:分辨率不低于0.01Hz;e)数字电流表:准确度不低于0.5级。6.3发射系统性能指标试验6.3.1试验线路方式试验线路按图2所示连接设备,发射信号输出入端口并联连接发射负载的输入端。图2发射系统试验线路6.3.2最大发射电流在发射负载最小时,选择一发生频率,调高发射电压,到数字电流表读出最大发射电流,此时发射信号应无颤抖。重复测试10次。6.3.3最大发射电压接上一测试,调高发射负载,同时调高发射电压,使发射电流值达到最大发射电流指标,直到数字电压表读出最大发射电压,此时发射信号应无颤抖。重复测试10次。6.3.4最长关断时间接上一测试,保持数字电流表显示最大发射电流、数字电压表显示最大发射电压状态,示波器所显示方波信号的下降沿无抖动,读出下降沿从开始到满幅1/10处的时间间隔。测试连续10个周期,取最大值。6.3.5发射频率接上一测试,选择各发射频率,在示波器所显示方波信号的下降沿无抖动情况下,示波器所测量周期时间的倒数为频率。同时,其频率稳定度要求测试连续10个周期,每个周期下降沿满幅1/2处的相对时间误差应小于关断时间的1/10。6.4接收系统性能指标试验6.4.1试验线路方式试验线路按图3所示连接设备,采集站信号输入端口并联连接在信号发生器的输出端。图3接收系统试验线路6.4.2振幅一致性试验6.4.2.1试验方法从各信号道输入端输入频率为20Hz的正弦波信号,输入信号幅值取最小值与最大值之间2/3处的值。设置采样频率为100kHz,记录长度为105,前放增益为20,采集录制1张记录。5MT/T1145—20116.4.2.2计算方法第i道振幅一致性ΔAi的计算公式为ΔAi=Ai-AA×100%…………………………(1)式中:Ai———第i道的有效值;A———所有各信号道的平均有效值。6.4.3相位一致性试验6.4.3.1试验方法从各信号道输入端输入频率为20Hz的正弦波信号,输入信号幅值取最小值与最大值之间2/3处的值。设置采样频率为100kHz,记录长度为105,前放增益为20,采集录制1张记录。6.4.3.2计算方法连续取i道相应时刻3个点的值,使其满足下列条件A3≤