專利名稱：一種用于瞬變電磁法的組合閃光式場源的制作方法
專利說明 本實用新型屬于應用地球物理勘探、工程地質勘探技術領域。最常規的瞬變電磁法的場源系統是以控制和開關將直流電源切換成單向或雙向的似方形脈沖電流向回路供電。傳統瞬變電磁法的直流——直流變換雖然在國內外已經應用了幾十年，但長期以來地球物理工作者一直被笨重的電源系統所困惑，一方面為了增大勘探深度必須增加電源功率，而增加功率就需要笨重的電源系統，進而使得這個系統十分龐大，不能適合山區等通行條件困難的地區，另一方面降低系統功率又達不到希望的勘探深度，不能滿足尋找深部礦體的需要。本實用新型的目的是提供一種適合山區使用的地質勘探電源系統。
本實用新型一瞬變大地電磁法組合閃光式場源系統類似照相機閃光燈的原理，先給電容充電，再由電容向供電回路提供激勵電流，由于電容的內阻很小且容量很大，因而可輸出大強度的電流，可以形成大功率的激勵場源，以達到地球物理勘查的目的。
本實用新型是將低壓大容量直流電源(如鉛鋅蓄電池)通過逆變器Q1逆變成低壓高頻方波電流，直流電源的正極和逆變管的集電極相連，而另一端和逆變管的發射極相連，低壓高頻方波電流經變壓器T1升壓后成為高壓高頻電源，該電流由變壓器T1的兩個次極線圈輸出，變壓器的兩個次極線圈的輸出端分別和兩個整流橋D1、D2的交流輸入端相連，整流橋D1、D2的二個直流輸出端分別與高壓濾波電容C1、C2的正極和負極相連，其中直流輸出端與濾波電容的正極之間串聯有濾波電阻R1、R2，高壓高頻電流經整流濾波后形成高壓直流；高壓直流電源先給儲能電容充電進行儲能，再由儲能電容向供電回路提供激勵電流。
逆變器為直流-交流轉換電路，升壓器為高頻變壓器，高壓存貯電容為鉭電容或電解電容，控制器即電子開關由計算機控制，供電回路為為負載系統。
所述的低壓直流電源電壓為6～12V，低壓高頻電流頻率為1024Hz，高頻高壓電流電壓為400～800V，直流高壓電壓為800～1000V。
本實用新型由于儲能電容的容量很大，電容的內阻很小，因而可能輸出瞬間可達到數百安培脈沖大電流，其優點是能量/重量比高，電源輕便化，并能提供功率較強的大功率激勵場源；在獲得很大的瞬時電流的同時，而電源的平均功率消耗卻不大，從而使得整個電源系統輕便。本實用新型采用組合閃光式場源系統可以通過多個充放電電容的并聯、串聯等組合，達到多個波形的疊加、增幅、延時衰減等效果，從而達到增大勘探深度、壓制各種干擾、增加信噪比、改善數據質量、保證勘探效果的目的。為野外開展瞬變大地電磁法提供一種輕便高效的電源。
圖1本實用新型原理方框圖；圖2本實用新型電路示意圖；圖3本實用新型產生的對稱電源波形圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
逆變器1將直流低壓大容量直流電源逆變成低壓高頻交流電流，升壓器2將該低壓高頻電流升壓形成高壓高頻交流電流，整流器3對高壓高頻交流電流進行整流，整流后形成的高壓直流電源的存貯于存貯電容4，存貯在電容的電容電源經電子開關5控制向供電回路6供電。控制開關采用不同的控制方式，完成多個充放電電容的并聯、串聯等組合，可在供電回路上產生不同的電流波形，產生不同波形激勵場源。
經計算機程序控制，控制器即電子開關5接通與開關的方式和時間不同，存貯電容器C1、C2可組合產生以下激勵波形電流。
A電容器C1單獨放電可產生正向脈沖波；B電容器C2單獨放電可產生反向脈沖波；C電容器C1、C2不同時序單獨放電可產生正——反向脈沖波；D電容器C1、C2串聯可產生電壓是單個電容器的倍壓單向脈沖波；E電容器C1、C2并聯，可產生放電電容是單一電容2倍的電流脈沖波；
F電容器C1、C2不同時相繼同相放電可產生特殊的脈沖波。
本實用新型已應用到了多項地球物理勘探方法中(如工程地球物理探測、堤壩隱患檢測、海洋頻譜探測)，該場源波形具有很好的雙向對稱性。利用本電源進行工作可以消除直流、50Hz及其諧波干擾，提高信噪比，保證勘探效果。
權利要求1.一種用于瞬變電磁法的組合閃光式場源，其特征是本實用新型是將低壓大容量直流電源通過逆變器Q1逆變成低壓高頻方波電流，直流電源的正極和逆變管的集電極相連，而另一端和逆變管的發射極相連，低壓高頻方波電流經變壓器T1升壓后成為高壓高頻電源，該電流由變壓器T1的兩個次極線圈輸出，變壓器的兩個次極線圈的輸出端分別和兩個整流橋D1、D2的交流輸入端相連，整流橋D1、D2的二個直流輸出端分別與高壓濾波電容C1、C2的正極和負極相連，其中直流輸出端與濾波電容的正極之間串聯有濾波電阻R1、R2，高壓高頻電流經整流濾波后形成高壓直流；高壓直流電源先給儲能電容充電進行儲能，再由儲能電容向供電回路提供激勵電流。
2.根據權利要求1所述的場源，其特征是逆變器為直流-交流轉換電路，升壓器為高頻變壓器，高壓存貯電容為鉭電容或電解電容，控制器即電子開關由計算機控制，供電回路為為負載系統。
3.根據權利要求1所述的場源，其特征是控制開關采用不同的控制方式，完成多個充放電電容的并聯、串聯等組合，可在供電回路上產生不同的電流波形，產生不同波形激勵場源。
專利摘要一種用于瞬變電磁法的組合閃光式場源，屬于應用地球物理勘探技術領域。本實用新型將直流低壓電源經振蕩器逆變成低壓高頻的交流電流，該低壓高頻電流經升壓后形成高壓高頻交流電流，高壓高頻交流電流經整流后形成高壓直流電源作為存貯電容電源，存貯電容電源經電子開關控制向供電回路供電。本實用新型的優點是可以獲得很大的瞬時電流，而電源的平均功率消耗卻不大，通過多個充放電電容的組合，達到多個波形的疊加的效果，從而達到增大勘探深度、壓制各種干擾、增加信噪比、改善數據質量、保證勘探效果的目的。
文檔編號H03K3/00GK2595079SQ01257200
公開日2003年12月24日 申請日期2001年10月22日 優先權日2001年10月22日
發明者何繼善, 柳建新, 白宜誠 申請人:中南大學