EH-4電法儀(連續(xù)電導(dǎo)率剖面儀)

EH-4是美國(guó)的Geometrics公司和EMI公司聯(lián)合研制的雙源型電磁/地震系統(tǒng)。儀器設(shè)計(jì)精巧、堅(jiān)實(shí)，特別適合地面2D、3D連續(xù)張量式電導(dǎo)率測(cè)量，在技術(shù)上率先突破傳統(tǒng)單點(diǎn)測(cè)量壁壘，走向電磁測(cè)量擬地震化、聯(lián)合2D、3D連續(xù)觀測(cè)和資料解釋。

EH4通過(guò)發(fā)射和接收地面電磁磨來(lái)達(dá)到電阻率或電導(dǎo)率的測(cè)探。連續(xù)的測(cè)深點(diǎn)陣組成地下二維電阻率剖面，甚至三維立體電阻率成像。

因此問(wèn)題的關(guān)鍵是地面電磁波與地下電阻率究竟是什么關(guān)系？EH4是怎樣實(shí)現(xiàn)這種地面測(cè)量的？

阻抗測(cè)量的質(zhì)量既依賴于高信噪比，又依賴于入射磁場(chǎng)正交分量之間的低相關(guān)度。這一點(diǎn)由EH4的發(fā)射機(jī)及其天線設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

由于使用了可控發(fā)射源，可以實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理時(shí)只采用高振幅訊號(hào)區(qū)段的數(shù)據(jù)（Robust平均），以便保證數(shù)據(jù)的可靠性。

無(wú)論用哪一種方法求得阻抗，都可以把它們帶入原阻抗方程，由磁場(chǎng)測(cè)量求出電場(chǎng)的期望值。電場(chǎng)的這個(gè)期望值和測(cè)量值之間的相關(guān)度是計(jì)算阻抗的“成功性”的一種度量。采用某個(gè)阻抗值的通用準(zhǔn)則是，電場(chǎng)測(cè)量值和期望值相關(guān)度必須大于某一給定的標(biāo)準(zhǔn)，通常是0.8或更高。

通過(guò)計(jì)算，可以把阻抗張量旋轉(zhuǎn)到任意方向的坐標(biāo)軸上。如果地質(zhì)剖面是真正二維的，這種旋轉(zhuǎn)能到達(dá)某個(gè)角度，使得Zxx和Zyy變?yōu)榱悖?/span>Zxy和Zyx成為主阻抗元素。然后，由計(jì)算這些主阻抗元素得到的視電阻率和相位以使Zxx和Zyy為小的角度畫出曲線。一旦確定Zxy和Zyx之中的某個(gè)元素反映平行于走向的電場(chǎng)的阻抗，這個(gè)角度便能反映地質(zhì)構(gòu)造的走向。

這種獨(dú)特的關(guān)系和解析設(shè)計(jì)，使得EH4不同于一般的電探方法而具有識(shí)別實(shí)際二維構(gòu)造的能力。

這是因?yàn)?span>EH4確實(shí)具備一些其它傳統(tǒng)儀器所不具備的特點(diǎn)，總括起來(lái)大致有如下幾點(diǎn)：

1)自然源，可控源聯(lián)合接收；

2)的垂直磁偶極子發(fā)射方式，發(fā)射天線輕便靈活， 耗電量小，只用12V輕 便汽車電瓶供電；

3)測(cè)量時(shí)間短，測(cè)量高，兼?zhèn)湔{(diào)頻接收，操作方便的優(yōu)點(diǎn)，又具有時(shí)間域高分辯率的特點(diǎn)；

4)聯(lián)合X-Y電導(dǎo)率張量剖面解釋，對(duì)判斷二維構(gòu)造特別有利；

5)頻率范圍:0.1Hz－100kHz，勘探深度可達(dá)1000m；

6)地震、電法聯(lián)合測(cè)量和解釋，是綜合勘探理想的儀器；

7)實(shí)時(shí)處理，實(shí)時(shí)顯示，資料解釋簡(jiǎn)捷，圖象直觀。

儀器自96年進(jìn)入我國(guó)以來(lái)，短短幾個(gè)月里就在西北干旱地區(qū)找水初見成效，在陜西富平隱伏巖溶區(qū)找到700m深部裂隙水，緊跟著又在中蒙邊境發(fā)現(xiàn)100m深地下水源。尤其是近，新疆“二水”與保定水文所合作，借助EH－4在羅布泊－－這個(gè)世界上缺水的地方找到深部多層地下水(見附頁(yè))；同時(shí)石油部物探局五處又利用EH－4在四川峨眉山中找出1200米深的地下熱泉。突破尋找深部水資源障礙。

EH4在煤田和金屬礦區(qū)也同樣發(fā)揮不同凡響的效果，如正確圈定銀川茹萁溝煤層火燒區(qū)范圍、發(fā)現(xiàn)隱伏金礦和銀礦等等。

性能指標(biāo)

Stratagem EH4 電導(dǎo)率成像系統(tǒng)

工作原理： 自然的和人工的磁大地電流張量場(chǎng)

頻率范圍： 10Hz-100KHz

發(fā)射機(jī)： 代垂直天線線圈的TxIM2型發(fā)射機(jī)

頻率： 500Hz-70KHz

沖量： 400Amp-m2

天線尺寸： 2個(gè)4m2的垂直叉線圈

電源： 12V, 60Ah電瓶

電極： 4個(gè)BE-26型帶緩沖器的有效高頻偶極子以及4個(gè)SSE不銹鋼電極，26m電纜。

磁棒探頭： 2個(gè)BF-IM磁感應(yīng)棒（10Hz-100Hz），10m電纜。

模擬終端： 1臺(tái)AFE-EH4模擬訊號(hào)調(diào)節(jié)器，用它將一對(duì)電極和一對(duì)磁棒的數(shù)據(jù)傳至采集單元。

數(shù)據(jù)采集單元

道數(shù)： 4道（2電，2磁）

內(nèi)置計(jì)算機(jī)： IBM兼容80486CPU 8MbRAM和軟盤。

硬盤： 1.2G或更大

模數(shù)轉(zhuǎn)換： 18位

數(shù)字信號(hào)： 處理器：32位浮點(diǎn)

帶寬： DC-96KHz

顯示器： 液晶VGA

打印機(jī)： 內(nèi)置4”（11cm）打印機(jī)

電源： 12V, 40Ah

操作： 工作溫度：0-50℃

儀器箱體：便攜、堅(jiān)固、防水

選件： 配置StrataViewTM

地震儀做地震勘探：可配12、24或48道

低頻MT磁棒： 0.1-10KHz

電極： 4個(gè)BE-50型帶緩沖器的有效高頻偶極子和50m電纜

大功率天線： 頻率范圍：300-35KHz

沖量： 6000Amp-m2

天線尺寸：2個(gè)45m2垂直叉線圈

主要特點(diǎn)

巖土電導(dǎo)率分層

地下水探測(cè)

基巖埋深調(diào)查

煤田高分辨率電探

金屬礦詳查和普查

環(huán)境調(diào)查

咸、淡水分界面劃分

勘探深度1000米

是目前淺層油氣、煤田、礦產(chǎn)、地下水、凍土層、山區(qū)工程、礦井工程勘探及AMT靜校的電磁儀器。