直接供電的大功率直流激電測量裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種直接供電的大功率直流激電測量裝置，它包括供電電源、發射機和與發射機相配合的接收機，供電電源與發射機的電源端相連，供電電源為基于電池的高壓大功率電源，發射機為間歇發射式發射機。供電電源由多個可自動切除故障單元的電池模塊串聯而成，出現故障的單元會被自動切除出串聯序列。供電電源包括一個直流高壓供電電路，直流高壓供電電路包括低壓電池和隔離DC-DC升壓模塊，低壓電池通過隔離DC-DC升壓模塊與發射機的電源端相連。發射機上設置有具有負載切換功能的受控電子開關K。本實用新型專利技術供電電流大，發射機發射功率高，測量效果好。供電容錯性好、可靠性高。供電效率高，節約能源，搬運方便，無需燃燒油料、運行成本低且綠色環保。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及大功率激電勘探領域，特別是涉及一種直接供電的大功率直流激電測量裝置。
技術介紹
隨著國際、國內市場對有色金屬需求的不斷增長，新的一輪礦業開發正在蓬勃興起，然而我國地理條件較好地區的地表出露礦已基本找完，目前的找礦對象主要為隱伏和深埋藏礦，這就給地質勘探增加了難度，對地球物理勘探提出了新的要求。隨著科技的進步，地球物理勘探儀器也在不斷更新，新型的、大功率的、性能穩定的物探儀器在不斷涌現。電法勘探（簡稱電法）是以地殼中多種巖、礦石電學性質之差異為基礎，觀測與研究天然電磁場、人工電磁場的空間和時間的分配規律，以達到地質勘探目的的方法。目前利用的巖石和礦石的電學性質或物理參數主要有四種：電阻率（ρ）、磁導率（μ）、極化率（η）、以及介電常數（ε）。電法勘探的優點有：可利用的物性參數多，場源、裝置形式多，觀測內容或測量要素多，應用范圍廣等。傳導類電法中的電阻率法和激發極化法是目前應用較廣泛的勘探方法。電阻率法是指通過觀測和研究由地質目標與圍巖電阻率之差異引起的人工傳導電流場異常（或視電阻率異常），以此勘探地質目標或找礦的方法。激發極化法是以不同巖、礦石間電化學性質之差異為物質基礎，通過觀測和研究供入地下人工電流引起激發極化電流場的異常（或視電阻率異常），以探測地下地質情況的一種電法。激發極化法適用于尋找金屬、非金屬礦產、天然能源以及區分含水層和確定不同地層的含水性等方面。激發極化法按照供電電流性質的不同可以分為兩種：直流（時間域）激電法和交流（頻率域）激電法。直流激電法儀器包括供電部分（發射機）和接收部分（接收機）兩部分。供電部分用于提供具有一定循環周期的雙向脈沖電流，接收部分用于測量一次場電壓、極化率等。傳統大功率激電設備供電電源結構如圖1所示，①發電機輸出220V交流電。②整流源：220V交流電源經過變壓器和整流器產生不同檔位的直流高壓輸出供給發射機；注意：發電機的標稱功率為純電阻負載時的輸出功率，而整流源為變壓器升壓，應視為電感負載，故發電機帶其工作時，其有效功率減半。例如：要使發射機輸出5KW功率，所選擇的發電機的標稱功率必須≥10KW才能使發射機的輸出功率與發電機的輸出功率相匹配。③平衡負載：由于大功率發送機的高壓整流電源是靠發電機發出的220V交流電源經過變壓、整流提供，高壓直流電源經過橋路以占空比為1：1的方波信號對大地供電，在停止供電的時間內，發電機處于空載狀態，易產生飛車，對發電機不利。所以在停止供電時間內，發電機對假負載供電，維持發電機平衡。一般在操作時先將平衡負載選擇為最大，測得接地電阻后，根據接地電阻大小調節平衡負載電阻值，越接近越好。傳統的大功率激電設備存在著以下的問題：?1、電源重量大：??由于變壓器采用的是工頻變壓器和平衡負載等設備，整個電源系統重量很大。以下是目前經常使用的5kw和10kw發射機電源系統的重量和性能參數：輸出電壓：50V、100V、200V、300V、400V、500V、1000V；輸出波形方波占空比1:1；?時間：1～60秒任選；?最大供電電流：5/10A；?最大輸出功率：5/10KW；發射機重量：12kg；體積：476×309×247mm3；整流電源重量：5kW--72kg；10kW--90kg。?所匹配發電機、整流源為變壓器升壓，應視為電感負載，故發電機帶其工作時，其有效功率減半，因此5kw系統需要配10kw發電機，10kw的系統需要配置20kw發電機，按照目前常規的技術，10kw發電機的重量在200kg左右，20kw的發電機重量一般在400kg?左右；?平衡負載重量：5kw--50kg、10kw--100kg。可以看出5kw供電系統的總重量為72加50加200，為322公斤；10kw供電系統的總重量為90加100加400，為590公斤。2、效率低下，能耗高：傳統的發射機在發射時屬于連續工作，以5A發射電流、1000V發射電壓計算，系統始終在消耗5000W的發射功率，不是釋放在大地上，就是釋放在平衡負載上，系統始終需要輸出5000W的直流功率，只要發射機工作，發電機就不能停。以一天工作8小時計算，系統需要輸出40kwh的直流電能，一般一天需要消耗數十升的燃料。3、電源質量較差：由于不可能保證平衡負載阻抗和對地電阻完全一樣，以及整流電源濾波等問題的存在，輸入的電源電壓還是有一定波動，發射機得到的電源不純凈，對檢測會造成一定不利的影響。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種供電穩定且電源質量高的直接供電的大功率直流激電測量裝置，采用模塊式組合電池電源，可拆分搬運，運輸、使用方便；采用間歇式發射方式，只在接收機準備接收信號時才控制開啟發射機將大功率電脈沖導入大地，有效節約電能。本技術的目的是通過以下技術方案來實現的：直接供電的大功率直流激電測量裝置，它包括供電電源、發射機和與發射機相配合的接收機，供電電源與發射機的電源端相連，所述的供電電源為基于電池的高壓大功率電源，發射機為間歇發射式發射機。所述的供電電源由多個可自動切除故障單元的電池模塊串聯而成，出現故障的單元會被自動切除出串聯序列。所述的供電電源包括一個直流高壓供電電路，直流高壓供電電路包括低壓電池和隔離DC-DC升壓模塊，低壓電池通過隔離DC-DC升壓模塊與發射機的電源端相連。所述的供電電源包括至少兩個相互并聯的直流高壓供電電路，每個直流高壓供電電路分別包括低壓電池和隔離DC-DC升壓模塊，低壓電池通過隔離DC-DC升壓模塊與發射機的電源端連接。在傳統不具備間斷發射功能的發射機上，設置有具有負載切換功能的受控電子開關K，受控電子開關K可以是機械式的，也是可以是igbt電子開關等電力電子器件。所述的受控電子開關K的不動端與發射機的第一輸出端連接，受控電子開關K的一個動端通過固定電阻R與發射機的第二輸出端連接，受控電子開關K的另一個動端通過電極A和電極B與發射機的第二輸出端連接，受控電子開關K的控制信號輸入端與發射節能控制器連接，發射節能控制器與接收機的控制信號輸出端連接。所述的受控電子開關K的一端與發射機的第一輸出端連接，受控電子開關K的另一端通過電極A和電極B與發射機的第二輸出端連接，發射機的第一輸出端與第二輸出端之間并聯有固定電阻R，受控電子開關K的控制信號輸入端與發射節能控制器連接，發射節能控制器與接收機的控制信號輸出端連接。現代的發射機一般都具備輸出開路保護功能，發射的時候如果檢測不到輸出電流，發射機將進入開路保護，不再輸出電流。也就是說如果傳統的發射機要實現此功能，可以通過加裝一個受控電子開關K來實現，受控電子開關K裝在發射機的后端，兩端接有一個固定阻值的電阻R。當需要節能輸出的時候，發射機發射的電流不會直接進入大地，而是通過發射機流過電阻R，此時發射機不會認為是開路，不會進入開路保護狀態。在需要發射大功率的時候，通過遠處接收機的無線信號打開受控電子開關K，將大功率脈沖直流電導入地下。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
直接供電的大功率直流激電測量裝置，其特征在于：它包括供電電源、發射機和與發射機相配合的接收機，供電電源與發射機的電源端相連，所述的供電電源為基于電池的高壓大功率電源，發射機為間歇發射式發射機。

【技術特征摘要】
1.直接供電的大功率直流激電測量裝置，其特征在于：它包括供電電源、發射機和與發射機相配合的接收機，供電電源與發射機的電源端相連，所述的供電電源為基于電池的高壓大功率電源，發射機為間歇發射式發射機。
2.根據權利要求1所述的直接供電的大功率直流激電測量裝置，其特征在于：所述的供電電源由多個可自動切除故障單元的電池模塊串聯而成。
3.根據權利要求1所述的直接供電的大功率直流激電測量裝置，其特征在于：所述的供電電源包括一個直流高壓供電電路，直流高壓供電電路包括低壓電池和隔離DC-DC升壓模塊，低壓電池通過隔離DC-DC升壓模塊與發射機的電源端相連。
4.根據權利要求1所述的直接供電的大功率直流激電測量裝置，其特征在于：所述的供電電源包括至少兩個相互并聯的直流高壓供電電路，每個直流高壓供電電路分別包括低壓電池和隔離DC-DC升壓模塊，低壓電池通過隔離DC-DC升壓模塊與發射機的電源端連接。
5.根據權利要求1所述的直接供電的大功率直流激電測量裝置，其特征在于：所述的發射...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉丙喜，張安兵，趙玉玲，孟凡春，毛珂，
申請(專利權)人：四川賽高斯科技有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51