多参数找水仪.doc

多参数找水仪一.概述：地下水资源在我国水资源中占有举足轻重的地位，由于其分布广、水质好、不易被污染、供水保证程度高，正被越来越广泛地开发利用。尤其是近年来气候变化异常，经常出现干旱半干旱地区增多，给农业用水和人畜饮水带来困难 。南方地下水资源较为丰富，约占全国地下水资源总量的71% 。 我国地下水开发利用主要是以孔隙水、岩溶水、裂隙水三类为主，其中以孔隙水的分布最广，资源量最大，开发利用的最多，岩溶水在分布，数量开发均居其次，而裂隙水则最小。根据地下水的形成特点和相关的物理参数的关系，通过对人工电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测来研究地下水的问题，以此开发研制多参数找水仪。二. 主要技术指标：1.接收机部分：u 测量电压通道范围：-6000mV+6000mV；u 测量电压分辨率：0.01mV；u 测量电压精度：1% 1个字；u 极化值测量：3%0.2；3%0.1；u 测量电流范围：05000mA；u 测量电流分辨率：0.01mA；u 测量电流精度：1% 个字；u 输入阻抗：50M；u 有9种野外常用工作方法选择；u 输入极距计算装置系数的功能。2.发射机部分：u 最大供电电压900V；u 最大供电电流5A；u 最大输出功率：4500W；u 供电脉冲宽度：159秒,占空比为1:1；u 仪器具有过压过流保护装置；v 整机：u 整机工作温度：-10+50，湿度95%；三. 测量参数：该仪器可直接测量、显示一次电位Vp、自然电位Vsp、供电电流I、视电阻率Ro、视极化率Ms、半衰时Th、衰减度D、综合激电参数Zp和偏离度R；四.主要研究的内容： 1.研制开发FPGA技术，有效地保证了仪器的高智能化、低功耗；2.研制开发低噪音技术、程控放大放大技术、数字滤波技术等了仪器的高灵敏度设计；3. 研制开发CPLD和IGBT技术的高压大电流逆变电路；4. 研制开发大功率发射系统保护电路，实现系统过流，过压等保护功能电路；5研制开发自电补赏电路信号滤波和工频抑制电路；6. 研制开发高精度模数转换技术，各功能模块有机结合实现接收，发射一体化设计；7.实现多参数同步测量，多种信息提取，处理与解释技术研发；8. 研制开发 整机工作软件；9.整机机构设计与金加工等。五.技术创新点：1.高压条件下供电波形快速关断和逆变器保护技术。采用先进的功率IGBT模块，IGBT具有耐压高、电流容量大、开关速度快等优点，保证供电波形快速上升和下降；多种保护技术保证发射机可靠工作。2. 研制开发FPGA技术，有效地保证了仪器的高智能化、低功耗；3采用国际上最先进的24位A/D转换技术.提高系统分辨率，保证在同等发射功率条件下，实现高精度测量。4. 工业标准的高速USB2.0接口技术保证了数据传输的安全与快速。总之，多参数找水仪是采用高新电子技术，以电性差异为物理前提， 间接的指导寻找地下水源贫、富的分布范围、方向和位置。一般情况下， 含水构造的电阻率(p)在几十一几百（.m）范围， 与围岩相比为低阻， 岩石的电阻率多为高阻，它们的电性差异达几十至几百倍。据已有资料统计，在不同含水区段上的视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度，偏离度等电参数值， 与含水层(带)的富水程度有关， 富水性越强， 增高的幅度尤为明显， 富水区的电参数一般都高于贫水区， 这能直观反映出贫、富水区的电性差异的特性,通常表现为一低三高的特性。利用多参数解释可以消除多解性，避免出现干井。