收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

时间域航空电磁法发射机关键技术与实验

齐林  
【摘要】:当前,我国经济正以前所未有的速度迅速发展,人们对矿产资源的需求量也不断增加。山地、森林、沙漠、沼泽、湖泊等高覆盖地区蕴含着丰富的矿产资源,然而地面地质探测仪器无法进行大面积勘测,成为当前地质找矿工作的难点之一。因此,航空电磁法成为现在的研究方向。 航空电磁法(Airborne Electromagnetic Method,简称AEM)是以飞行器为运载工具,以电磁场为载体,勘测地质结构和矿产资源的地球物理探测方法。本文主要研究时间域航空电磁法发射机的设计与实现,并通过航空模拟实验和直升机飞行探测实验验证其性能。 在对国内外航空电磁法系统的研究基础上,本文提出了以双极性梯形波为输出波形、最大电流300A、最大输出磁矩250000Am2、下降沿时间小于2.5ms的主要技术指标。对梯形波不同阶段的电气参数进行计算,采用以不同电压分段控制来实现梯形波输出的设计思路,并利用高低频率结合的PWM技术加以实现。通过仿真确定了方案的可行性。 发射机主要分为控制驱动模块和逆变模块。控制驱动模块分为控制系统、信号处理电路和驱动电路。控制系统是以50Hz等多个频率的方波作为同步信号输入,以MSP430单片机为主控芯片,产生可调的桥路控制信号,利用按键设置频率和占空比参数,并由液晶显示;信号处理电路则实现发射机欠压、过流等故障保护、脉冲分配和死区时间设置等功能;驱动电路采用双推挽式拓扑来提高输出功率,保证多个并联IGBT的可靠导通与关断。软件编写采用C语言,并利用单片机中的PWM模块输出控制时序。逆变模块采用了多管IGBT并联的技术,提高通流能力;利用吸收保护电路,去除电压尖峰,控制器件发热量,提高系统的可靠性;过冲消除电路提高了发射电流波形的质量,提升了接收效果;通过EMC设计、散热设计提高发射机的可靠性。 由于受输入电源的功率限制,发射机应用了降低功耗的技术:无功补偿技术是利用大容量电容与负载电感无功交换的方式,得到更大的瞬时输出功率;无损吸收电路则将开关损耗回馈到负载中,提高能量利用率。 发射机研制成功后,对驱动信号、发射电流波形、功耗和消除过冲效果进行了测试,达到了设计要求。在长春大鹅岛进行了基于吊车摆动的航空模拟实验,与接收系统联机工作,检测地面异常环,实验结果与仿真结果一致。在河南省南阳市桐柏县,进行了直升机飞行探测实验,实验结果与已有的地质资料记载吻合较好,进一步验证了仪器的良好性能。通过对以上实验结果的分析,提出了几点建议。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 伊恩M·约翰逊 ,李向东;航空电磁法发现菱刈金矿床[J];黄金地质;1986年01期
2 罗延钟,张胜业,王卫平;时间域航空电磁法一维正演研究[J];地球物理学报;2003年05期
3 周凤桐;陈本池;;航空电磁法的应用现状与前景[J];国外地质勘探技术;1997年02期
4 侯俊胜,王继伦;航空VLF电磁法边界元分析及其应用[J];桂林工学院学报;1993年02期
5 满延龙;开拓航空电磁法的新领域——“水质填图”在寻找浅层古河床淡水中的应用[J];物探与化探;1987年06期
6 满延龙;频率域航空电磁法浅层水资源调查的试验研究[J];地球物理学报;1990年05期
7 Peter Euiott;储冬红;;提供快速深部目标数据运行的新的航空电磁法[J];国外地质勘探技术;1997年02期
8 编者;;说明[J];物探与化探;1973年01期
9 周凤桐,陈本池,阎永利;航空电磁法数据处理与图示技术[J];物探与化探;1997年05期
10 李文杰;;用于频率域航空电磁数据的二维自动调平[J];成都理工大学学报(自然科学版);2007年04期
11 雷栋;胡祥云;张素芳;;航空电磁法的发展现状[J];地质找矿论丛;2006年01期
12 线纪安;航空物探的技术现状及其应用[J];地质找矿论丛;2003年S1期
13 周道卿;谭捍东;王卫平;;频率域航空电磁资料Occam反演研究[J];物探与化探;2006年02期
14 孙东明;王卫平;曾昭发;黄玲;;用于频率域航电数据处理的伪切割线自动调平法[J];物探与化探;2010年02期
15 刘慧勤;山东省昌邑-平度地区航空电磁法测量及应用效果[J];山东地质;1998年01期
16 赵举孝;航空电磁法区分磁异常性质的依据和应用[J];物探与化探;1979年05期
17 温英才;对补偿式航空电磁法干扰因素的讨论[J];物探与化探;1993年02期
18 王世隆;林君;王言章;随阳轶;孟慧;刘丽敏;;直升机式航空时间域电磁法全波收录[J];吉林大学学报(工学版);2011年03期
19 汪光照;贺永康;;时域航空电磁感应法介绍[J];地质与勘探;1972年04期
20 G.J.PALACKY;黄皓平;;航空电磁法在地质填图中的应用[J];世界地质;1982年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 王卫平;;频率域航空电磁法特点及应用[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
2 王卫平;;频率域航空电磁法发展研究现状与应用研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李小康;基于MPI的频率域航空电磁法有限元二维正演并行计算研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 陈曙东;直升机瞬变电磁系统响应计算与地回线标定[D];吉林大学;2012年
3 王世隆;直升机时间域电磁法数据收录与现场处理关键技术研究[D];吉林大学;2011年
4 李军峰;固定翼频率域航空电磁系统测量技术研究[D];中国地质大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘国芳;航空电磁勘查数据处理方法研究[D];成都理工大学;2011年
2 齐林;时间域航空电磁法发射机关键技术与实验[D];吉林大学;2012年
3 谭林;频率域航空电磁法2.5维数值模拟软件开发[D];中国地质大学(北京);2010年
4 习建军;基于磁导率和电阻率的频率域航空电磁法正反演研究[D];吉林大学;2010年
5 李楠;时间域航空电磁数据预处理技术研究[D];吉林大学;2010年
6 印红军;时间域航空电磁法二维正演研究[D];中国地质大学(北京);2012年
7 马铭遥;时间域航空电磁数据全波成像与处理技术研究[D];吉林大学;2013年
8 杨二伟;时间域航空电磁法电导率成像与反演技术研究[D];吉林大学;2012年
9 王宇航;吊舱式时间域直升机航空电磁2.5维正演及响应曲线分析[D];成都理工大学;2013年
10 孙东明;频率域航空电磁法数据处理方法研究[D];吉林大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 于德福 王中义 宋英霞;打造中国自主的航空电磁测量系统[N];中国国土资源报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978