DZ 0021-1991 甚低频电磁仪通用技术条件.pdf
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1、日Z中华人民共和国地质矿产行业标准DZ 0021-91 甚低频电磁仪通用技术条件1991-12-09发布1992-07-01实施中华人民共和国地质矿产部发布中华人民共和国地质矿产行业标准DZ 0 021-91 甚低频电磁仪通用技术条件1 主题内容与适用范围本标准规定了地质勘探用甚低频电融仪主要技术指标、试验方法、检验规则。本标准是甚低频电磁仪产品设计、生产、使用和验收的共同技术依据。它适用于模拟、数字和微机控制的各种地质勘探用甚低频电磁仪。各种类型的甚低频电磁仪应根据本标准的要求制订相应的产品标准。2 引用标准GB 191 包装储运指示标志GB 2421 电工电子产品基本环境试验规程总则GB
2、2422 电工电子产品基本环境试验规程名词术语GB 2423. 1 电工电子产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法GB 2423. 2 电工电子产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法GB 2423. 3 电工电子产品基本环境试验规程GB 2423. 5 电工电子产品基本环境试验规程GB 2423. 6 电工电子产品基本环境试验规程GB 2423. 7 电工电子产品基本环境试验规程GB 2423. 8 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:t亘定温热试验方法试验Ea:冲击试验方法试验Eb:碰撞试验方法试验Ee:倾跌与翻倒试验方法试验Ed:自由跌落试验方法GB 2423. 10 GB 2423
3、. 16 电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程试验Fe:振动(正弦)试验方法试验J:长霉试验方法GB 2423. 17 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法GB 2423. 21 电工电子产品基本环境试验规程试验M:低气压试验方法DZ 28. 10 地质仪器产品基本环境试验条件及方法淋雨试验DZ 28.11 地质仪器产品基本环境试验条件及方法沙尘试验DZ 29. 1 地质仪器产品运输包装基本环境试验条件及方法运输包装振动试验DZ 29. 3 地质仪器产品运输包装基本环境试验条件及方法运输包装自由跌落试验DZ 30 地质仪器产品质量检验规则ZB D82 002
4、地质仪器产品包装通用技术条件3 术语、符号、代号3. 1 甚低频电融仪very low frequency electromagnetical (VLF -EM) instrument 电法勘探中,把以1530kHz的海军通讯电台发射的电融场为一次场.CH1)来测量振幅磁场水平分量(Hx,Hy)、垂直分量(Hz)和电场水平分量(Ex)等极化椭圆的倾角和偏心率、二次场(H2)的相对虚实分量、振幅比、相位差等参数的仪器。统称为甚低频电磁仪。它由接收机、磁探头和电极组成。3. 2 椭圆极化ellipse polarization 中华人民共和国地质矿产部1991-12-09批准1992-07-01实
5、施DZ 0021-91 在连续波电磁法中,当地下有导体或其他异常源时,在多数情况下,同时存在的一次场和二次场的方向、幅值及相位均不相同,故合成的总场总是呈椭圆极化的,其参数有长短轴、偏心率、倾角和方位角。3. 3 振幅amplitude 在包括甚低频的电磁法中,人们把一次场和二次场矢量和的振幅称为总场振幅,它在水平轴和垂直轴的分量称为磁场水平分量(振幅)HXHY和垂直分量H,以及电场水平、垂直振幅EEY和丘。3. 4 极化椭圆的倾角dip of polarization ellipse 它是甚低频仪器测量的主要参数之一。是测量极化椭圆长轴在某一水平面的投影和某一特定方向(水平轴)的夹角(或极化
6、椭圆短轴和垂直轴之夹角)。常以D表示,单位为度(。)。有的仪器以两个互相垂直的线圈测量倾角时,此时倾角读数称“实分量”,并以百分数表示倾角的正切。3. 5 偏心率eccentricity 极化椭圆的短轴(b )与长轴(a)的强度之比称为极化椭圆的偏心率,以E=b/a表之。在以两个互相垂直的线圈测量椭圆率的仪器中,椭圆率的读数称“虚分量”或“正交分量”,它以百分数表示。3. 6 实、虚分量real component and imaginary component 在甚低频法中,把和一次场(如水平的正常场)同相的场的分量称为实分量(R,),而和其差90。的场的分量称为虚分量(Jm)。因甚低频场强
7、随机波动,测量时实分量(R.)或虚分量Um)一般以一次场(正常场)百分数来表示。3. 7 振幅比相位差amplitude rate-phase difference 是指同一测点(或两点间)磁场或电场不同分量(或同一分量)的振幅比和相位差。在甚低频中可测的振幅比有IH,/Hxl、IR.H,/Hxl、IJmHJHxl、IEy/HxI、IEx/HylC波阻抗),还有测量复数比Ey/E,(波倾斜)或EjEY(表面阻抗)及b(偏心率)。相位差有二次磁场和一次磁带之间的相位差可实测、也可由改正后的倾角D和Z=H,/Hy按cos=_!_(_!_- Z )tg2D算出磁场垂直分量H,对于一次场的2 z 相位
8、差们,还有Ey和E,、Ey和Ex以及Ey和Hx之间的相位差。振幅比以百分数表示,相位差以度表刁亏。3. 8 一维数字滤波one dimensional digit filtering 为了消去地质噪声,便于绘制等值线图及把剖面曲线上零交点和拐点变为峰值,在甚低频电磁法中引入一维数字滤波输出作图函数为:fu =4 I _!_CM2 -M1)十_l(M3- Mz) + lcM1 -M3)丁I. 4 2 ) =4士(M3+ M4 - M1 - M2) = (M3 + M1)叫Mz) C 1 ) 式中:M1jl!z,M3,M4是任意四个相邻测点的实测值,而函数值fu则绘在M2和M3两测点的中点位置上。
9、4 技术要求4. 1 接收机基本功能4. 1. 1 接收机可一机多用或甚低频专用。要配合城市探查金属管道及电缆时,应增加一个815kHz 的接收频率,并配备相应频率的35W小功率发送机。4. 1. 2 具有检查、显示电源电压、能自动或手动转换测程。4. 1. 3 具有体积小、重量轻和省电的便携式仪器的特点。4. 1. 4 接收机测量通道可为单、双或多道;磁探头是方向可转动的单线圈或两个互相垂直的线围;测量电极为一组或二组接地或电容性电极。4. 1. 5 接收机工作频率至少为17.4 kHz与22.3 kHz两个。出口接收机工作频率应按客户协议或按表12 DZ 0 021-91 选择地理位置互相
10、垂直的二个所需工作频率。表1序号电L口4 位置频率,kHz1 UFO 法国波尔多15. 1 2 GBR 英国拉格比16.0 3 JXZ 挪威里格兰16.4 ROR 苏联高尔基17.0 飞产) UMS 苏联莫斯科17. 1 6 NDT 日本爱知县依佐美17.4 7 NAA 美国缅因州卡特勒17. 8 8 PKX 马来半岛爪哇18.98 9 WWVL 美国科罗拉多福特柯林斯20.0 10 UFT 法国巴黎圣特阿西斯20. 7 11 NSS 美国马里兰州安纳波利斯21. 4 12 NWC 澳大利亚西北角22. 3 13 .!PM 美国夏威夷罗罗列23.4 14 LZP 阿根延布宜诺斯艾利斯马特格兰德
11、23.6 15 NBA 巴拿马巴尔波亚24.0 16 NLK/NPG 美国华盛顿吉姆克里克24.8 17 mo 意大利罗马27. 2 4. 1. 6 接收机应有模拟或数字的信号过弱、过载和干扰指示并能方便指示场的最小、最大和发射台的方位。4. 1. 7 微机控制式接收机能自动测量、自动显示所测场的各个分量和由最大水平分量自动归一的振幅比及倾角或偏心率。能自动计算波阻扰或电阻率,并能输出一维数字滤波后的对应所测数据。需要时还能显示上下测点或任何测点所测之参数值。4. 1. 8 微机控制式接收机具有信号增强(迭加)和干扰剔除技术;能自动调谐工作频率、自动化记录数据;并有仪器故障显示和自校调试程序。
12、4. 1. 9 微机控制式接收机应有标准输出接口,能和小型打印机、室内数据处理微机、绘图仪等相兼容。应带有固态非易失性存储器,能按规定格式记录野外实测数据,内部存储器容量不低于16K。4. 2 测量参数为电磁场各分量(Ex、Ey,Hx、H,)及其振幅比(如波阻抗)、极化椭圆倾角D或偏心率E。各参数测量范围可分档,并应在各自的产品标准中规定之。4.3 振幅测量范围4. 3. 1 礁场分量测量范围:最灵敏档满度值为0.85士0.15 PT,最大档满度值为27.2土4.8 PT(或609 PT)。4, 3. 2 最灵敏档时电压满度值A级为lV,B级为3V。各测量通道读数非线性:A级为满度的士1%;B
13、级为满度的士3%。4,4 各分量振幅比测量范围为士150%,分辨率为土1%。测量误差:A级为满度的5%,B级为满度的士10%。注:振幅比(或称相对振幅)常以水平分量来归一,如倾角法中以H,来归一;在波阻抗法中以H,来归一,而表面阻抗和偏心率测量中,贝lj分别以E,和长轴来归一。3 DZ 0021-91 4.5 接收机输入短路噪声:A级O.3 V,B级1V。4. 6 接收机电场道输入阻抗:A级二三3MD.,B级二三1MD.。4. 7 极化椭圆倾角计测量范围为45。45。,倾角读数误差士1。4.8 接收机相位测量范围:一180。180。,误差为士2。,分辨率1。4.9 接收机频宽不窄于180Hz
14、抗干扰能力:对倍频衰减A级二三48dB;B级二三18dB。对50Hz衰减A级注100dB;B级二三60dB。4. 10 磁探头灵敏度:A级二三4V/l PT;B级二三2V /1 PT。读数误差A级为士4%,B级为7%。4. 11 整机功耗:模拟式接收机小于120mW。4. 12 重量:模拟式接收机不大于2.5 kg;微机式仪器不大于3.5 kg ;电极(一对电极和电缆)不大于1 kg 。4. 13 甚低频电磁仪的使用环境条件甚低频电磁仪经下列环境条件试验后,机械性能、电气性能检测结果应符合本标准4.13条和产品技术标准中的技术要求之规定。外观经日测检查,应无锈蚀、无裂纹、涂覆层无削落等损伤;文
15、字、标志应清晰,控制机构应灵活、正常;紧固部位无松动;元器件无脱落;结构无破裂、变形;密封应完好,塑料件应不起泡、不开裂、不变形及灌注物不软化、无流出现象。4. 13. 1 温度a. 仪器工作环境温度:一10十50;b. 贮存运输条件为4060。4. 13. 2 湿度a. 使用工作范围:93%RH、40(有凝露hb. 贮存范围:90%RH、40。4. 13.3 振动仪器振动采用扫频振动试验法扫频循环范围:1015010Hz; 扫频速率:1 oct/min; 加速度:19.6 m/s2; 循环次数:10次每轴(三个轴向上进行);工作状态:非工作状态。4. 13.4 冲击加速度:490m/s2;
16、脉冲持续时间:11m的冲击次数:底面冲击三次,其余各面冲击一次,共八次;速度变化量:3.5ms/s;波形:半正弦波;工作状态:非工作状态。4. 13. 5 碰撞峰值加速度:245m/s2; 脉冲持续时间:6ms; 速度变化量:0.955 m/s; 碰撞次数:工作位置3000次或三个互相垂直方向,每轴1000次,1080次min;工作状态:非工作状态。4. 13. 6 跌落4 DZ 0 021-91 a. 倾斜跌落跌落高度或角度:100mm或30角士10%;跌落次数:以底面一个边为轴,每边跌落一次,总共四次;工作状态:工作状态。b. 自由跌落跌落高度:25mm士10%;次数:3次;工作状态:工作
17、状态。4. 13. 7 低气压、淋雨、砂尘、长霉和盐雾试验a. 专门设计在室温低气压条件下贮存、运输和使用的仪器,应按产品标准要求和GB2423. 21的试验方法来进行。b. 专门设计对淋雨有要求的产品,应按DZ28. 10 84进行淋雨试验检查。c. 设计在风沙(如沙漠)条件下工作的产品,应按DZ28.11-84规定进行砂尘试验。d. 产品设计在有霉菌生长的地区工作,储放和运输时,应按GB,2423. 16要求进行长霉试验。e. 设计在盐雾环境使用的产品,要按GB2423. 17 84规定进行盐雾试验。上述各款试验条件应根据产品使用环境特点在相应的产品标准中规定之。不是专门设计在低气压、淋雨
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