專利名稱：工程地質(zhì)探測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于地球電磁變量測(cè)量?jī)x器的技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于測(cè)量地下巖性情況及地層結(jié)構(gòu)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，近代有利用測(cè)量太陽(yáng)風(fēng)在電離層外激起爆炸、擾動(dòng)地球電磁場(chǎng)，在地層中激發(fā)出不同頻率的逆幅射波，來(lái)測(cè)定地下巖性情況及地層結(jié)構(gòu)，但還只處于一種初級(jí)狀態(tài)，是依靠測(cè)量人員耳聽(tīng)逆幅射波的音調(diào)來(lái)判斷地下巖性情況，因此，其探測(cè)得到的地質(zhì)效果因人而異，難以推廣。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的工程地質(zhì)探測(cè)儀可以根據(jù)測(cè)量到地層的逆幅射波的頻率直接給出被測(cè)地層的深度——巖性曲線，用來(lái)作為煤田、水文、金屬礦藏的堪探工具或作為水庫(kù)、壩基、路基、橋基、高大建筑地基工程地質(zhì)勘探工具。
本實(shí)用新型的實(shí)施手段是設(shè)計(jì)一種由板帶式電容傳感器、地層巖性逆幅射波的放大器、地層巖性信號(hào)的模擬反褶積處理及脈沖模數(shù)整形變換器和用來(lái)作信號(hào)自動(dòng)處理的微型電子計(jì)算機(jī)四大部件構(gòu)成的工程地質(zhì)探測(cè)儀。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是不需打井、放炮，只需把本工程地質(zhì)探測(cè)儀放在需探測(cè)位置的地面上，開(kāi)機(jī)即可進(jìn)行探測(cè)，直接給出深度——巖性曲線，簡(jiǎn)單易行，攜帶方便；探測(cè)能力強(qiáng)，可以識(shí)別水、煤、鹽和金屬礦藏，也可以查明地層的斜、斷、滅、洞等構(gòu)造。本探測(cè)儀的最大探測(cè)深度為1100米，探測(cè)得到的巖性曲線與鉆井資料對(duì)比符合率在70％以上，其正確率大大高于常規(guī)電磁法勘探所得結(jié)果。
附圖圖面說(shuō)明如下

圖1是工程地質(zhì)探測(cè)儀總體框圖；圖2是工程地質(zhì)探測(cè)儀結(jié)構(gòu)布局和外觀示意圖，兼作摘要附圖。
圖中1－電場(chǎng)傳感器線路板，2－PC－1500機(jī)1／0接口計(jì)數(shù)器線路板，3－探測(cè)儀主板，4－電源插座，5－電源開(kāi)關(guān)，6－紙帶，7－打印機(jī)，8－校正工作選擇，9－靈敏度調(diào)節(jié)，10－放大增益選擇，11－深度1×100選擇，12－深度細(xì)調(diào)(0～100)，13－電腦鍵盤，14－液晶指示器。
圖3是前端放大器和變?cè)鲆婵刂品糯笃麟娐穲D。
圖中R1－電阻值10M，R2－電阻值300K，R3－電阻值202K，R4－電阻值3K，R5－電阻值2K，R6－可變電阻200K，A1－OP12放大器，C1－板帶式電容傳感器9000P，C2－電容33P，B1－屏蔽線。
圖4是二階高、低通濾波器線路圖。
圖中R7－電阻值47K，R8－電阻值27K，R9－電阻值47K，R10－電阻值2K，R11－電阻值8.2K，C3－電容0.33μf，C4－電容6800Pf，A1－OP12放大器。
圖5可調(diào)帶通濾波及脈沖整形電路圖。
圖中R12－電阻值10K，R13－電阻值12K，R14－電阻值100K，R15－電阻值100，R16－可調(diào)電阻10K，R17－電阻值330，R18－電阻值4.7K，R19－電阻值18K，C5－電容0.01μ，C6－電容4700P5，C7－電容0.01μ，C8－電容1000P，A2－LM311比較器。
圖6是地層模擬網(wǎng)絡(luò)圖。
圖中R20－電阻值2K，R21－電阻值2.2K。
圖7是PC－1500 1／0接口電路及計(jì)數(shù)電路板線路圖。
圖中R22－電阻值10K。
實(shí)施例附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的總體框圖，它是由板帶式電容傳感器，地層巖性逆幅射波的放大器，地層巖性信號(hào)的模擬反褶積處理及脈沖模數(shù)整形變換器和用來(lái)作信號(hào)自動(dòng)處理的微型電子計(jì)算機(jī)四大部件構(gòu)成。附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)布局和外觀示意圖。
板帶式電容傳感器是用一塊雙面印刷電路板的基板和一塊單面印刷電路板的基板中間夾一層高強(qiáng)度絕緣材料構(gòu)成的平板電容器。使用時(shí)直接將雙面印刷電路板基板的另一面銅箔安放在需要測(cè)量的地面上，把接收到的信號(hào)輸入到地層巖性逆幅射波的放大器。
地層巖性逆幅射波的放大器，由前端放大器、變?cè)鲆婵刂品糯笃骱蛶V波器三部份組成。前端放大器和變?cè)鲆婵刂品糯笃鞯木€路結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖3，前端放大器用來(lái)放大巖性信息，設(shè)計(jì)增益為80db，固定增益為40db，帶通濾波器通帶為80HZ～3000HZ，由二階高通濾波器和二階低通濾波器組成，其線路結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖4。該地層巖性逆幅射波放大器的全部線路安裝在一塊探測(cè)儀主板上，該主板安放在本探測(cè)儀的各種選擇，調(diào)節(jié)裝置的對(duì)應(yīng)下方，本探測(cè)儀機(jī)殼內(nèi)的上方。
地層巖性信號(hào)的模擬反褶積處理和脈沖模數(shù)整形變換器是本工程地質(zhì)探測(cè)儀的核心部件，它是由可調(diào)的帶通濾波電路和過(guò)零檢測(cè)與脈沖整形電路構(gòu)成，其線路結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)附圖5，本變換器可以把地層的深度和逆幅射波的關(guān)系以秒——脈沖形式實(shí)現(xiàn)反褶積，然后將得到的秒——深度——頻率信號(hào)進(jìn)行脈沖整形，使其成為能為微型電子計(jì)算機(jī)的接口板計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)。為了能得到符合地層特性的曲線，本變換器中安裝有地層電阻模擬網(wǎng)絡(luò)，其具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖6。
本工程地質(zhì)探測(cè)儀，為了能完成自動(dòng)直接打印出巖性曲線圖接用一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理，在本實(shí)施例中選用PC－1500計(jì)算機(jī)，并配一套接口板，其接口和計(jì)數(shù)電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖7。
本接口板計(jì)數(shù)電路是由82C53定時(shí)計(jì)數(shù)器，82C55可縮程接口蕊片，和由兩個(gè)138、兩個(gè)7C40H155及一片7CHCOOH組成的譯碼電路構(gòu)成。
權(quán)利要求1.一種工程地質(zhì)探測(cè)儀，它是由傳感器、放大器、信號(hào)處理器和微型電子計(jì)算機(jī)組成，其特征在于傳感器是用一塊雙面印刷電路板的基板和一塊單面印刷電路板的基板中間夾一層高強(qiáng)度絕緣材料構(gòu)成平板電容器，放大器由前端放大器、變?cè)鲆婵刂品糯笃骱蛶V波器三部分組成，信號(hào)處理器是由可調(diào)帶通濾波電路，過(guò)零檢測(cè)與脈沖整形電路及地層電阻模擬網(wǎng)絡(luò)三部分構(gòu)成，微型電子計(jì)算機(jī)配有一個(gè)專用的接口板和計(jì)數(shù)電路，該計(jì)數(shù)電路是由82C53定時(shí)計(jì)數(shù)器，82C55可編程接口蕊片和由兩個(gè)138，兩個(gè)7C40H155及一片7CHCOOH組成的譯碼電路構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型的工程地質(zhì)探測(cè)儀，屬于地球電磁場(chǎng)變量測(cè)量?jī)x器。本測(cè)量?jī)x是根據(jù)測(cè)量到的地層的不同頻率的逆輻射波，經(jīng)微型計(jì)算機(jī)處理后直接給出地層的深度—巖性曲線?？梢宰R(shí)別水、煤、鹽和金屬放藏，也可以查明地層的斜、斷、滅、洞等構(gòu)造。本測(cè)量?jī)x是由板帶式電容傳感器，地層巖性輻射波的放大器，地層巖性信號(hào)的模擬反褶積處理及脈沖模數(shù)整形變換器和用來(lái)作信號(hào)自動(dòng)處理的微型電子計(jì)算機(jī)四大部件構(gòu)成。
文檔編號(hào)G01V3/08GK2112163SQ9122540
公開(kāi)日1992年8月5日 申請(qǐng)日期1991年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月17日
發(fā)明者黃世矩 申請(qǐng)人:西安市九三學(xué)社科技服務(wù)部, 黃世矩