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专利号: 201911193703X
申请人: 东华理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种频率域电性源电磁场视电导率计算方法,其特征在于:包括如下步骤,(1)在指定的勘探区域布置水平电偶源,连接交流发射电源与发送机,测量电偶源长度dl,记录供电点A和B的坐标,同时记录下发射机发送的电流大小I;另外,计算观测点与偶极距正向之间的夹角(2)根据勘探需求,布置观测网、选择频率观测范围以及观测扇形区域;观测扇形区域角度范围为30°至150°和210°至330°,记录观测网内每条观测线上观测点的坐标,在观测点处布设测量电极和接收机,测量垂直于偶极源中心与测点连线方向的电磁场切向分量 和测量偶极源中心与测点连线方向的电磁场法向分量Er;根据现有发射源与发送机方法,发送机能够发射多个频率电流源信息,使得接收机能够一次性测量多频点电磁场切向分量和法向分量Er;

(3)利用接收机得到的一系列的多频点电磁场切向分量 和法向分量Er进行分组,并在二阶差分方法来计算电磁场切向分量 和法向分量Er对频率f的导数 和 并将计算后的导数信息进行存储;

(4)记录和存储的数据分别计算出基于观测点处电磁场切向分量 对频率f的导数得到的视电导率 和基于观测点处电磁场法向分量Er对频率f的导数 得到的视电导率σr。

2.根据权利要求1所述的一种频率域电性源电磁场视电导率计算方法,其特征在于:测量不同频率电磁场切向分量 与法向分量Er,测量收发距r,观测点与偶极距正向的夹角同时,记录供电电流I,供电偶极A和B之间的长度dl,根据提出的公式与方法进行计算,获得任意观测点位置的全区视电阻率;

在均匀大地表面布置一个长度dl的x方向的水平电偶极源,向地下发射电流谐变电流I,根据电磁场基本理论,得到在柱坐标系下任意观测点处的电磁场分量,式中,r表示观点与电偶源中心之间的长度,表示柱坐标下观测点与电偶源中心的连2

线与ox轴之间的夹角,k为波数,在准静态条件下,k=‑iωμσ,μ磁导率,ω=2πf为角频率,f为频率,i表示虚数单位。

3.根据权利要求2所述的一种频率域电性源电磁场视电导率计算方法,其特征在于:分别对频率f进行求导,得下面表达式:对上式进行推导,化简为:

令 X表示为中间变量,对公式(5)、(6)进一步简化为:从公式(7)、(8)看出,等号右边求导部分一致,进行统一求导,将 进一步化简为,

其中,

然后,将式(7)和式(8)分别代入到式(10)中,得进一步化简式(11)和(12),得

‑ikr

其中,公式e 采用欧拉公式进行转换,得:

对公式(15)取绝对值,得

因此,分别对公式(13)和(14)取绝对值,然后将式(16)代入到其中,得:然后,对式(17)、(18)分别取e为底的指数,得:公式(19)和(20)两边分别求平方,其表达式化简为:因此,在柱坐标下,r和 方向的分量对频率f的导数来计算地下介质的电导率表示为,因此,只要在测点位置获取r和 方向的分量对频率f的导数。