电磁场控制自动抓手装置

『壹』 全自动加药装置跟软水机的区别在哪都各自起到什么作用

全自动加药装置,由主机产生电磁场和超声波作用于水系统管路上，使管道内水分子产生共振，回把氢键缔合答的水分子团变成单个的极性，改变了水的活化性，这些极微小的水分子可以渗透、包围、溶解、去除系统中的老垢提高了水分子对钙镁离子、碳酸根离子等成垢组分的水合能力，起到阻止水垢形成的作用。同时，在电磁场和超声波的作用下，使原有的水垢结晶逐渐变得松软、脱落、溶解，从而达到除垢之目的。

『贰』 触电事故是由电磁场能量对人体的伤害所引发的吗

触电事故是由电磁场能量对人体的伤害所引发的吗?不是。
触电事故中，人体接受电流伤害是导致人身伤亡的主要原因。
触电伤害是建筑行业常见事故中“五大伤害”的其中一种，与其他事故比较，其特点是事故的预兆性不直观、不明显，而事故的危害性非常大。
当流经人体的电流小于10mA时，人体不会产生危险的病理生理效应；但当流经人体的电流大于10mA时，人体将会产生危险的病理生理效应，并随着电流的增大、时间的增长将会产生心室纤维性颤动，乃至人体窒息（“假死”），在瞬间或在两三分钟内就会夺去人的生命。
因此，在保护设施不完备的情况下，人体触电伤害得极易发生的。所以，施工中，应做好预防工作，发生触电事故时要正确处理，抢救伤者。
根椐安全用电“装得安全、拆得彻底、用得正确、修得及时”的基本要求，为防止发生触电事故，在日常施工（生产）用电中要严格执行有关用电的安全要求。
1、用电应制定独立的施工组织设计，并经企业技术负责人审批，盖有企业的法人公章。必须按施工组织设计进行敷设，竣工后办理验收手续。
2、 一切线路敷设必须按技术规程进行，按规范保持安全距离，距离不足时，应采取有效措施进行隔离防护。
3、非电工严禁接拆电气线路、插头、插座、电气设备、电灯等。
4、根椐不同的环境，正确选用相应额定值的安全电压作为供电电压。安全电压必须由双绕组变压器降压获得。
5、 带电体之间、带电体与地面之间、带电体与其他设施之间、工作人员与带电体之间必须保持足够的安全距离，距离不足时，应采取有效措施进行隔离防护。
6、 在有触电危险的处所或容易产生误判断、误操作的地方，以及存在不安全因素的现场，设置醒目的文字或图形标志，提醒人们识别、警惕危险因素。
7、采取适当的绝缘防护措施将带电导体封护或隔壁起来，使电气设备及线路能正常工作，防止人身触电。
8、 采用适当的保护接地措施，将电气装置中平时不带电，但可能因绝缘损坏而带上危险的对地电压的外露导电部分（设备的金属外壳或金属结构）与大地作电气连接，减轻触电的危险。
9、施工现场供电必须采用TN-S的四相五线的保护接零系统，把工作零线和保护零线区分开，通过保护接零作为防止间接触电的安全技术措施，同一工地不能同时存在TN-S或TT两个供电系统。注意事项有：
10、 在同一台变压器供电的系统中，不得将一部分设备做保护接零，而将另一部分设备做保护接地；
11、 采用保护接零的系统，总电房配电柜两侧做重复接地，配电箱（二级）及开关箱（三级）均应做重复接地。其工作接地装置必须可靠，接地电阻值≤4Ω；
12、所有振动设备的重复接地必须有两个接地点；
13、保护接零必须有灵敏可靠的短路保护装置配合；
14、电动设备和机具实行一机一闸一漏电一保护，严禁一闸多机，闸刀开关选用合格的熔丝，严禁用铜丝或铁丝代替保险熔丝。按规定选用合格的漏电保护装置并定期进行检查；
15、电源线必须通过漏电开关，开关箱漏电开关控制电源线长度≯30m。

『叁』 自动化类包括哪些专业 都有什么专业

自动化类包括轨道交通信号与控制、自动化类、机电一体化技术、电气自动化技术、生产过程自动化技术、电力系统自动化技术、计算机控制技术、工业网络技术、检测技术及应用、理化测试及质检技术、液压与气动技术、包装自动化技术12个专业。

该专业学生主要学习电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，具有自动化系统分析、设计、开发与研究的基本能力，综合素质高，具有坚实理论基础和创新能力。

课程体系：

《模拟电路基础》、《电磁场与电磁波技术》、《DCS与组态软件》、《自动控制基础》、《单片机及接口技术》、《机械设计原理》、《Visual Basic语言》、《电机及其运动控制系统》、《DCS/PLC/FCS原理与应用》。

《运动控制》、《自动化系统工程设计》、《传感器原理与检测技术》 部分高校按以下专业方向培养：楼宇自动化、电气技术教育、电气自动化技术、机器人技术教育、演艺工程与舞台技术、城市轨道自动化与控制。

『肆』 基于PLC机械手操作控制装置

1. 基于FX2N-48MRPLC的交通灯控制
2. 西门子PLC控制的四层电梯毕业设计论文
3. PLC电梯控制毕业论文
4. 基于plc的五层电梯控制
5. 松下PLC控制的五层电梯设计
6. 基于PLC控制的立体车库系统设计
7. PLC控制的花样喷泉
8. 三菱PLC控制的花样喷泉系统
9. PLC控制的抢答器设计
10. 世纪星组态 PLC控制的交通灯系统
11. X62W型卧式万能铣床设计
12. 四路抢答器PLC控制
13. PLC控制类毕业设计论文
14. 铁路与公路交叉口护栏自动控制系统
15. 基于PLC的机械手自动操作系统
16. 三相异步电动机正反转控制
17. 基于机械手分选大小球的自动控制
18. 基于PLC控制的作息时间控制系统
19. 变频恒压供水控制系统
20. PLC在电网备用自动投入中的应用
21. PLC在变电站变压器自动化中的应用
22. FX2系列PCL五层电梯控制系统
23. PLC控制的自动售货机毕业设计论文
24. 双恒压供水西门子PLC毕业设计
25. 交流变频调速PLC控制电梯系统设计毕业论文
26. 基于PLC的三层电梯控制系统设计
27. PLC控制自动门的课程设计
28. PLC控制锅炉输煤系统
29. PLC控制变频调速五层电梯系统设计
30. 机械手PLC控制设计
31. 基于PLC的组合机床控制系统设计
32. PLC在改造z-3040型摇臂钻床中的应用
33. 超高压水射流机器人切割系统电气控制设计
34. PLC在数控技术中进给系统的开发中的应用
35. PLC在船用牵引控制系统开发中的应用
36. 智能组合秤控制系统设计
37. S7-200PLC在数控车床控制系统中的应用
38. 自动送料装车系统PLC控制设计
39. 三菱PLC在五层电梯控制中的应用
40. PLC在交流双速电梯控制系统中的应用
41. PLC电梯控制毕业论文
42. 基于PLC的电机故障诊断系统设计
43. 欧姆龙PLC控制交通灯系统毕业论文
44. PLC在配料生产线上的应用毕业论文
45. 三菱PLC控制的四层电梯毕业设计论文
46. 全自动洗衣机PLC控制毕业设计论文
47. 工业洗衣机的PLC控制毕业论文
48. 《双恒压无塔供水的PLC电气控制》
49. 基于三菱PLC设计的四层电梯控制系统
50. 西门子PLC交通灯毕业设计
51. 自动铣床PLC控制系统毕业设计
52. PLC变频调速恒压供水系统
53. PLC控制的行车自动化控制系统
54. 基于PLC的自动售货机的设计
55. 基于PLC的气动机械手控制系统
56. PLC在电梯自动化控制中的应用
57. 组态控制交通灯
58. PLC控制的升降横移式自动化立体车库
59. PLC在电动单梁天车中的应用
60. PLC在液体混合控制系统中的应用
61. 基于西门子PLC控制的全自动洗衣机仿真设计
62. 基于三菱PLC控制的全自动洗衣机
63. 基于plc的污水处理系统
64. 恒压供水系统的PLC控制设计
65. 基于欧姆龙PLC的变频恒压供水系统设计
66. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序
67. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序
68 景观温室控制系统的设计
69. 贮丝生产线PLC控制的系统
70. 基于PLC的霓虹灯控制系统
71. PLC在砂光机控制系统上的应用
72. 磨石粉生产线控制系统的设计
73. 自动药片装瓶机PLC控制设计
74. 装卸料小车多方式运行的PLC控制系统设计
75. PLC控制的自动罐装机系统
76. 基于CPLD的可控硅中频电源
77. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序
78. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序
79. PLC在板式过滤器中的应用
80. PLC在粮食存储物流控制系统设计中的应用
81. 变频调速式疲劳试验装置控制系统设计
82. 基于PLC的贮料罐控制系统
83. 基于PLC的智能交通灯监控系统设计

『伍』 如何应用电力拖动自动控制系统实现绿色可持续发展

1、电力系统自动化技术概述 电力系统由发电、输电、变电、配电及用电等环节组成。通常将发电机、变压器、开关、及输电线路等设备称作电力系统的一次设备，为了保证电力一次设备安全、稳定、可靠运行和电力生产以比较经济的方式运行，就需要对一次设备进行在线测控、保护、调度控制等，电力系统中将这些测控装置，保护装置，有关通信设备，各级电网调度控制中心的计算机系统，（火）电厂、（水核能、风能）电站及变电站的计算机监控系统等统称为电力系统的二次设备，其涵盖了电力系统自动化的主要技术内容。 1.1 电网调度自动化 1.2 变电站自动化 1.3 发电厂分散测控系统 2、当前电力系统自动化依赖IT技术向前发展的重要热点技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有： 2.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离，互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 2.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测，不仅可以监视设备实时运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，判断有无存在故障的先兆，从而延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保 障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术，开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展，但由于技术难度大，专业性强，检测环境条件恶劣，要开发出满意的产品还需一定时日。 2.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备，其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值，以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大，设备体积和质量也越大；信号动态范围小，导致电流互感器会出现饱和现象，或发生信号畸变；互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互感器，国际电工协会已发布了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是，光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多，一般是毫安级水平，不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置，需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出，模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里，电磁兼容、 绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 2.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 电力系统采用光电互感器技术后，与之相关的二次设备，如测控设备，继电保等装置的结构与内部功能将发生很大的变化。首先省去了装置内部的隔离互感器、)*+转换电路及部分信号处理电路，从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如 何实现同步采样，其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 2.5 特高压电网中的二次设备开发 “十五”后期，针对经济和社会发展对电力的需求，电网企业在科技进步方面的步伐明显加快。在代表当今世界输变电技术最高水平的特高压领域，国家电网公司的晋东南,南阳,荆门特高压试验示范工程可行性研究已于-月下旬通过评审，有望年底开工建设，这项试验示范工程的特高压输电电压为1000KV。 另外我国南方电网公司也准备建设一条800KV的云广特高压直流输电线路。 为特高压输电线路配套的一次和二次设备需要重新研发或从国外引进。开发特高压输电二次设备的主要技术关键点是特高压电网的稳定控制技术和现场设备电磁兼容、抗干扰能力、绝缘等特殊问题的解决。 这么大的问题 去查几篇综述吧

『陆』 人工电磁场的建立与特点

频率测深法像大地电磁测深法一样，也是依据不同频率电磁波在导电介质中具有不同 穿透深度的性质，达到研究地层电阻率的垂向变化，解决地质构造问题。所不同的是频率 测深法所利用和研究的场源是人工在地下建立的电磁场，其优越之处是场源具有可控性。

（一）人工电磁场的建立

人工电磁场的激发方式有两种，其中一种是利用接地电极A和B将交变电流送入地下，当AB距离不是很大且与场源到测量电极MN之间距离相比小得多时（图4-59（a））；由此 而形成的电磁场就相当于水平电偶极子的场，该装置称为水平电偶极子装置。另一种激发装 置为垂直磁偶极子装置。它是利用不接地发射线框，即用导线在地表设置一线圈，在其中输 入交变电流，于是其周围便形成了电磁场，该场相当于垂直磁偶极子的场。这种装置要求其 线圈直径与场源到测量装置之间的距离相比小得多，如图4-59（b）所示。

图4-59 频率测深的场源形式

（二）人工电磁场的特点

上述地表电偶极场及磁偶极场所产生的电磁波，均向四面八方传播。由于所用频率较 低（几十至100kHz），属于低频偶极子的场，对于地下绝大多数的非磁性导电介质而言，可以忽略位移电流的影响，视之为似稳定场，即在距场源较远的地段可以认为电磁波的传 播是以平面波的形式垂直入射于地表面。

当测量电极位于供电偶极附近时，即“近区”观测，被测参数值仅取决于直接的感应 因素，而不决定于地电断面参数。理论分析表明，当观测点（MN的中点）与供电偶极的 中心之间的距离r小于0.1倍波长λ，即r＜0.1λ时，对勘探目的而言是毫无意义的。此 时电场与直流电偶极子的场一样，磁场只与断面参数无关的正常偶极子场有关。只有当 r＞0.1λ时，观测到的电场才与直流场有差别（变成具有平面电磁波的特征且垂直入射于 地表面），磁场特点才开始与地电断面参数有关，而且极距r越大，地电断面参数对被测 电磁场的影响也越大。一般说来，电极距r大于6～8倍研究深度时，即在“远区”观测 时，才能明显反映地电断面参数对被测电磁场的影响。

比较水平电偶极场与垂直磁偶极场发现，后者场强的衰减较前者快得多，使场的观测 有困难。因此，在较大深度的探测中多采用电偶极场源。但由于磁偶极子场是用不接地线 圈所形成的，对某些地区还是适用的，故在解决浅层问题的探测中经常采用。

『柒』 机械手臂用什么电机

机械手是用直流伺服电机控制。
1、伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、
状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。
2、交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。
3、伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。
直流伺服电机可应用在是火花机、机械手、精确的机器等。可同时配置2500P/R高分析度的标准编码器及测速器，更能加配减速箱、令机械设备带来可靠的准确性及高扭力。 调速性好，单位重量和体积下，输出功率最高，大于交流电机，更远远超过步进电机。多级结构的力矩波动小。

『捌』 电气自动化

一、专业代码、名称

080601，电气工程及其自动化

二、业务培养目标

本专业培养适应现代科学技术与经济社会发展需要，德、智、体、美全面发展，科学素质与人文素质协调发展，能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”，有创新精神和较强实践能力的高级工程技术人才。

三、业务培养要求

本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制技术问题的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1.掌握较扎实的数学、物理、化学等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学和管理科学基础和外语综合能力；

2.系统地掌握本专业领域必需的较宽广的技术基础理论知识，主要包括电工理论、电子技术、信息处理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等；

3.获得较好的工程实践训练，具有熟练的计算机应用能力；

4.具有本专业领域内1～2个方向的专业知识与技能，了解本专业学科前沿发展趋势；

5.具有较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、科技开发和组织管理的实际工作能力；

6.掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究能力；

7.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

四、主干学科

电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。

五、主要课程

电路原理、电子技术基础、电磁场、电机学、电力电子技术、自动控制理论、微机原理及接口技术、现代电力电子装置、计算机控制技术、运动控制系统。

六、学制及学分要求

学制四年，毕业最低学分要求：179.5学分。其中必修课113学分，专业选修课18个学分，其中在限选课栏内必须选够12个学分，在任选课中选够6个学分，公共选修课12学分，实践环节30.5学分，自学辅导课6学分。

七、授予学位

工学学士学位。

八、相近专业

自动化、测控技术及仪器、电子信息科学与技术、信息工程。

『玖』 两种常用场源的电磁场

4.3.2.1 均匀大地表面上水平谐变电偶极源的电磁场

(1)电磁场表达式

在均匀大地表面上研究电偶极场源的电磁场是电磁勘探的重要理论问题。当接地电极A、B间的长度小于AB中心到观测点距离3～5倍时，在观测点处的场就可视为偶极子场。

设在地表上A、B连线方向为x轴，z轴朝下，由A、B接地电极供电的电流按负谐规律变化，即I=I₀e^-iωt。因为此时存在电性源，引入磁矢量位A，A的微分方程以及A与电磁场的关系由式(4.1.54)确定。这时，在电阻率为ρ₁的均匀大地表面上电场和磁场的表达式为(推导过程可参考有关文献)

电法勘探

式中：I₀、K₀、I₁、K₁分别为零阶和一阶的第一类和第二类修正贝塞尔函数，其宗量为

；r为收发距；k₁=

；P_E=I×AB；φ为r方向与x轴的夹角。

(2)电磁场特征及视电阻率的定义

由于式(4.3.2)中电阻率以隐函数形式存在，故从中提出电阻率是不太可能。为解决这一问题，下面考虑近区和远区电磁场的特殊情况。

A.近区电偶极源电磁场

在近区，即

≪1。考虑到e^-k1r=1-k₁r+

-…≈1-k₁r+

，可得

电法勘探

代入式(4.3.2)的第一、二、六式，得

电法勘探

由式(4.3.3)可知，电偶极子产生的近区电场水平分量与直流电场相同，与频率无关，显示不出交变电磁场的特点。磁场垂直分量与介质电阻率无关，不反映地电特性。因此频率测深不存在近区工作装置。

B.远区电偶极源电磁场及视电阻率的定义

在远区，即

≫1，利用宗量很大时虚宗量贝塞尔函数的渐近表达式

电法勘探

均取前两项，并考虑此时有e^-k1r→0，则式(4.3.2)简化为

电法勘探

由式(4.3.4)可以看出，所有远区场的水平分量均与r³成反比，而垂直分量与r⁴成反比。磁场水平分量与

成比例，因此它对电阻率的分辨能力较差。

赤道装置(测点在y轴上，φ=90°)，由式(4.3.4)可得

电法勘探

轴向装置(测点在x轴上，φ=0°)，此时

电法勘探

除上述赤道偶极和轴向偶极装置外，理论上可使用任意角偶极装置(如CSAMT装置，后面将单独介绍)。

可以采用多种方式来确定均匀大地的电阻率或不均匀大地的视电阻率，由式(4.3.5)并考虑场的特性等因素，可得到时谐电偶极子场源远区赤道装置几种电磁场定义的电阻率公式(均匀大地时为电阻率，不均匀大地时为视电阻率，下同)

电法勘探

式(4.3.7)的第三式与平面波推导出的结果相同，这是偶极源的远区场具有不均匀平面波性质的较好证明。

4.3.2.2 均匀大地表面上垂直谐变磁偶极源的电磁场

(1)电磁场表达式

对于水平线圈垂直磁偶极子发射源，也可做类似的讨论。因为存在磁性源，引入电矢量位A^*，A^*的微分方程以及A^*与电磁场的关系由式(4.1.55)确定。这里直接写出一种解型

电法勘探

对式(4.3.2)的第六式和式(4.3.8)的第一式进行归一化，可得

电法勘探

电法勘探

比较式(4.3.9)和式(4.3.10)可证明互换原理，即AB-s和S-MN是可互换的。

(2)远区场视电阻率的定义

当k₁r≪1时，为近区，也称为感应区。近区电磁场中均匀大地感应出的二次场远远小于一次场，这意味着在频率域，要想在近区测量包含强大的一次场的电磁场分量来确定介质导电性在技术上是困难的。因此，一般情况下在远区观测，把 k₁r≫1 条件应用于式(4.3.8)可得远区电磁场的表达式

电法勘探

测量电磁场的任何分量都可以来确定均匀大地的电阻率或不均匀大地的视电阻率

电法勘探

也可以通过水平电场和水平磁场定义的波阻抗来确定均匀大地的电阻率和不均匀大地的视电阻率

电法勘探

比较垂直磁偶极子和水平电偶极子的远区电磁场的表达式，可以发现垂直磁偶极子的远区电磁场的水平电场分量是与r⁴成反比例衰减的，而水平电偶极子远区水平电磁场是与r³成反比例衰减的，后者的衰减速度比前者慢得多。由于频率电磁测深均在远区观测，为了保持有足够强的信号，一般都使用水平谐变电偶极子作为场源，仅在探测深度小和接地困难的地方使用垂直磁偶极子作为场源。而瞬变电磁法和航空电磁法主要用磁偶极子作为场源，后面将会讨论。

下面将重点介绍采用水平谐变电偶极子场源的一种重要方法——可控源音频大地电磁测深。

『拾』 可控源音频大地电磁测深

依据前面的知识，基于低频成分大地电磁场的MT法主要用于研究地球深部构造。为了更好地研究人类当前采矿活动深度范围内(几十米至几千米)的地电构造，在MT法的基础上，形成了音频大地电磁法(AMT)。其工作方法、观测参数和MT法相同，不过，它观测音频(n×10^-1～n×10³)大地电磁场。因为它的工作频率较高，故其探测深度对资源勘查比较合适，而且生产效率也比MT法高。然而，天然场源并不总能提供足够强的信号，在0.1～10Hz段尤其如此，这给观测造成了困难。为了取得符合质量要求的观测数据，需要采用多次叠加技术，测量时间长，工作效率较低。为了克服AMT法的上述困难，20世纪70年代初，加拿大多伦多大学的D.W.Strangway教授和他的学生M.A.Goldstein提出沿用AMT的测量方式，观测人工供电产生的音频电磁场。由于所观测电磁场的频率、场强和方向可由人工控制，而其观测方式又与AMT法相同，故称这种方法为可控源音频大地电磁法(CSAMT)。

CSAMT采用人工场源有磁性源和电性源两种，实际工作中多采用电性源。电性源CSAMT法的收发距可达到十几千米，因而探测深度较大。在寻找浅部隐伏金属矿，油气构造勘探，推覆体或火山岩下找煤，地热资源勘查和水文、工程地质勘察等方面，CSAMT均取得了良好的地质效果。

4.3.3.1 CSAMT 的分类

根据场源和测量方式的不同可将CSAMT分为以下几类(图4.3.4)：

图4.3.4 常用的CSAMT类型

a—标量CSAET；b—标量CSAMT；c—矢量CSAMT；d—部分张量CSAMT；e，f—张量CSAMT

(1)CSAET

CSAET是Controlled Source Audio-frequency Electrotellurics的简写，称为可控源音频大地电流法。用CSAET时，只布置一个场源，测量一个分量E_x或E_y，或测量一个与被测量电场垂直的水平磁场分量，以计算卡尼亚视电阻率。CSAET只能用于一维构造而且磁场相当均匀的地区的普查工作。

(2)标量CSAMT

标量CSAMT布置一个场源，而在测点同时测量互相垂直的水平电磁场分量(E_x、H_y或E_y、H_x)，并以此计算卡尼亚视电阻率。它具有效率高，成本低的特点，是目前大多数CSAMT工作者采用的测装置。标量CSAMT用于一维或已知构造主轴方向的二维地区，在构造复杂地区，标量CSAMT的成功与否取决于场源和测量方位的选择以及资料采集的密度。例如，一条直线延伸且倾角很陡的断层，如果场源偶极垂直于断层的走向(TM极化)，用标量法可以取得较好的探测效果；但如果场源偶极平行于断层布置(TE极化)，就很难识别断层及其位置。在构造复杂的地区，最好做网格状标量 CSAMT，或者采用矢量或张量CSAMT。

(3)矢量CSAMT

矢量CSAMT也只用一个场源，在测量点观测4个(E_x，E_y，H_x，H_y)或5个(再加一个H_z)电磁场分量。矢量CSAMT可用于研究二维或三维构造，但与张量测量相比，反演的非唯一性较严重。由于矢量测量比张量测量少50%的采集和处理工作，因此其耗费也较低。

(4)张量CSAMT

张量测量要求布置两个场源。因为与天然大地电磁场不同，单场源的电磁场的极化方向是固定的，不能用测量的结果计算张量阻抗要素。因此，必须使用2个极化方向的场源。两个场源既可互相正交布置(图4.3.4e)，也可分开布置(图4.3.4d，f)。用张量测量时，必须记录5个分量(E_x，E_y，H_x，H_y，H_z)。张量CSAMT可提供关于二维和三维地电特征的丰富信息，适用于详查研究复杂地电结构。不过，其生产效率低，所以生产中很少使用。

4.3.3.2 标量CSAMT 测量方式

实际工作中常采用标量CSAMT观测方式。图4.3.5示出了最简单的电性源CSAMT法标量测量的布置平面图。CSAMT的供电偶极距一般为1～3km，通过沿一定方向(设为x方向)布置接地导线AB并向地下供入某一音频的谐变电流。在其一侧或两侧60°张角的扇形区域内，沿x方向布置测线，逐个测点观测沿x方向相应频率的电场分量E_x和与之正交的磁场分量H_y，进而计算视电阻率。由式(4.3.4)的第一式和第四式可得

电法勘探

此式即卡尼亚电阻率表达式。和常规MT一样，如电场的单位取为mV/km，磁场单位取为nT，则式(4.3.14)为

电法勘探

视阻抗相位为观测点上电场和磁场之间的相位差，即

φ_ω=φ_Ex-φ_Hy (4.3.16)

与ρ_ω一样，也可以通过φ_ω的变化规律来研究地下地质情况。事实上，对于满足线性、时不变条件的大地，阻抗Z(ω)和相位φ(ω)可通过希尔伯特变换联系起来。宗吉(K.L.Zonge，1972)曾导出了其间的近似关系式

电法勘探

由式(4.3.17)可以看出，视相位是视电阻率随频率的变化率。因此，利用视相位这一参数可克服CSAMT法中近地表电性不均引起的静位移。

实际测量中，通常用多道仪器同时观测沿测线布置的6～7对相邻测量电极(简称“排列”)间的E_x和位于该排列中部一个磁探头的H_y(图4.3.5)。由于磁场沿测线的空间变化一般不大，故可用H_y近似代表整个排列各测点的正交磁场分量。这样，一次测量便能完成整个排列6～7个测点的观测。

图4.3.5 CSAMT在垂向区测量布置图