CD-2便携式电火花震源
( 2018-05-27 阅读次 作者:)

一、仪器概述

  CD-2电火花震源是一款便携、同步准确、一致性好、交直流两用、抗干扰能力强、能量动态可调的可控震源,能满足各种复杂条件下的地震勘探需求。其应用范围包括:水利水电,煤矿开采,石油勘探,探测地下岩溶、古洞、空洞、埋设物、矿区采空区,海洋和陆地的浅、中地层勘探,跨孔CT,隧道超前探测等。

二、仪器原理

  电火花震源基本原理是把储存在高电压容器中的电能,由“点火开关”控制,在置于水中的“放电电极”处作电弧放电,则可产生脉冲压力,从而形成地震波。

三、技术特点

1、体积小、重量轻
  采用SVPWM充电技术和金属膜电容器大大减小了系统的体积和重量。系统由主机、电容器、放电头三件组成,其中控制器8kg;金属膜电容器10kg(对应能量为2500J,更大能量按比例递增)、放电头1kg。

采用400Hz三相SVPWM充电金属膜电容器

2、波形一致性好
  采用自主研发的大功率放电开关保证了导通特性的一致性,激发的地震波具有很高的重复性,不同次激发波形的相关度在97%以上。

截取前30ms的波形对比显示连续20次监测地震波相关系数

3、高精度的同步(支持GPS同步授时)
  采用光纤技术实现了强电磁干扰环境下的地震波源信号记录和与采集装置的同步,源信号的准确记录为后期资料的相关处理提供了很好的条件,同步误差小于20微秒。

光纤同步原理图

四、应用案例

震源深度为300米野外共炮点记录资料

  该成果从2008年至今,先后在中国地震局地球物理研究所、中国科学院岩土力学所、中国石化胜利物探等20多家企业和研究所得到了应用。系统以其便携、能量配置灵活、重复性好、同步误差小等优点受到了用户的青睐。

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