電磁法勘查的一次場弱耦合接收裝置及方法與流程

2023-07-18 07:45:06

本發明涉及電磁法勘探技術領域，具體的說是一種電磁法勘查的一次場弱耦合接收裝置及方法。

背景技術：

電磁法勘探目前已經廣泛應用於礦產勘探、工程地質勘探、地下水資源、地下管線和環境地質勘探等領域，其中常用的有頻率域電磁法與時間域電磁法，採用電磁發送機產生激勵一次場，通過接收機採集地質體感應的二次場，通過分析二次場，探測地質體結構。

但是，現有技術中，電磁法勘探仍然存在以下不足：

(1)、發送線圈和接收線圈之間存在互感，接收線圈感應到的信號不僅有接收機採集的二次場信號，還混疊有電磁發送機產生激勵一次場，存在一次場與二次場混疊問題；

(2)、由於一次場信號幅值大，二次場幅值小，要在一次場背景下分辨出二次場是非常困難的，接收信號波動範圍大，接收二次場信號困難的問題；

(3)、常規小線框同點裝置發送和接收線圈匝數多，互感影響強烈，常規小線框同點裝置可靠性差，難以得到實際應用；

(4)、發送和接收是相對獨立的兩個系統，勘探時相對位置不定，互感變化大，對信號的畸變不確定，導致檢測數據誤差大，且使用不便。

如專利授權號為ZL200720151836.7的「一種瞬變電磁儀」，能夠在供電期間和關斷後很短時間內消除一次場的影響，但在開關切換後，互感依然存在，依然存在信號混疊問題，另外，採用4個開關，結構複雜，開關的切換對接收信號會產生不良影響。

(5)、專利授權號為2010101145349的「一種電磁法勘查的發送接收一體化方法及裝置」能夠通過調節布置在發射線圈內、外接收線圈的匝數實現一次場的消除，但是這種調節方式依賴匝數的配合，容易出現非整數匝而導致一次場消除的精準度較低，而且這種集中式繞制的接收線圈自感較大，容易造成接收信號的畸變。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供了一種適用於電磁法勘查的發送接收一體化的裝置及方法，抵消發送線圈和接收線圈之間的互感影響，達到消除電磁發送機產生的激勵一次場影響的目的。

為達到上述目的，本發明採用的具體技術方案如下：

一種電磁法勘查的一次場弱耦合接收裝置，包括發送機、一個發送線圈、信號調理模塊和接收機，所述發送機的兩個發送輸出端與所述發送線圈的兩端連接，其關鍵在於：還包括n個接收線圈，所述n個接收線圈組成接收線圈模塊，所述接收線圈模塊與所述信號調理模塊連接，所述信號調理模塊輸出端組與所述接收機連接；所述接收線圈模塊設置在所述發送線圈的邊緣處，二者部分交集，所述發送線圈的部分正投影和所述接收線圈模塊的部分正投影相重合。

通過上述設計，n個接收線圈設置在發送線圈的邊緣處，二者部分交集，接收線圈內部有兩個方向的磁力線穿過，可達到抵消的作用，使發送線圈產生穿過接收線圈的磁通為零，消除發送線圈產生的依次場的作用，提高了接收線圈的檢測精度。其中，發送線圈或為圓形或為方形或為橢圓形或為多邊形線圈。接收線圈或為方形或為橢圓形或為多邊形線圈或為圓形等。

進一步的技術方案為，所述n個接收線圈位於同一平面並且均勻分布在接收線圈邊緣。通過設置在同一平面，則每個接收線圈內穿過的磁通相同，每個接收線圈的檢測數據均相同，並且發送線圈和接收線圈保持一定的距離，以保證接收線圈和發送線圈不接觸，降低相互幹擾產生的誤差。

再進一步的技術方案為，所述接收線圈模塊接收線圈內部通過的所述發送線圈發出的磁通可調。

通過上述技術方案，當穿入和穿出接收線圈的磁力線不等時，可調節接收線圈和發送線圈之間的交集區域面積，或者調節接收線圈和發送線圈的相對高度。

作為一種技術方案為，所述接收線圈模塊為接收線圈陣列，該接收線圈陣列是由n個獨立工作的n個接收線圈組成，所有接收線圈導線繞制方向一致。

採用上述技術方案，n個接收線圈相互獨立，互補影響，各自進行接收。獨立效果好，相互幹擾小。

再進一步地，或者有n個接收線圈均勻設置在所述發送線圈的邊緣處，n個接收線圈都與所述發送線圈部分交集；在檢測過程中，調節接收線圈磁通時，可分別調節n個接收線圈，實現調節。

或者有n-1個接收線圈均勻設置在所述發送線圈的邊緣處，一個接收線圈完全位於所述發送線圈內；在檢測過程中，調節接收線圈磁通時，發送線圈內部的磁力線數量密集，磁通大，粗調時，可調節位於發送線圈內的接收線圈，精調時，則調節發送線圈的邊緣處n-1個接收線圈。

或者有n-1個接收線圈均勻設置在所述發送線圈的邊緣處，一個接收線圈完全位於所述發送線圈外；

由於發送線圈磁力線數量少，磁通小，則可通過設置在發送線圈外的接收線圈實現精調。

或者有n-2個接收線圈均勻設置在所述發送線圈的邊緣處，一個接收線圈完全位於所述發送線圈內，另一個接收線圈完全位於所述發送線圈外。

通過設置在發送線圈內的接收線圈進行粗調節，通過設置在發送線圈的邊緣處n-2個接收線圈進行精調，再通過設置在發送線圈外的接收線圈進行進一步精調。

再進一步描述，所述信號調理模塊包括n個獨立的信號調理電路，每個所述接收線圈連接有一個獨立的信號調理電路，所述接收線圈起點端Am與對應所述信號調理電路的正輸入端連接，所述接收線圈終點端Bm與對應所述信號調理電路的參考端連接。通過n個獨立的信號調理電路分別對n個接收線圈接收的信號進行處理。

作為另一種技術方案為，所述信號調理模塊包括一個信號調理電路，所有所述接收線圈依次串聯組成，其中首個接收線圈的起點端A1與所述信號調理電路的正輸入端連接，所述最末端的接收線圈終點端Bn與對應所述信號調理電路的參考端連接。

採用上述技術方案，n個接收線圈依次串聯，設置在發送線圈邊緣，並且該n個接收線圈通過一個信號調理電路進行接收信號調節，信號處理簡單、方便。

再進一步描述，所述接收線圈為帶狀線圈，該帶狀線圈呈環形，並繞所述發送線圈的邊緣設置，二者部分交集，所述發送線圈的部分正投影和帶狀線圈的部分正投影相重合。

上述方案中，接收線圈由一條導線繞製成帶狀，且帶狀線圈內圈部分設置在發送線圈內，外圈部分設置在發送線圈外，通過調節帶狀線圈與發送線圈的重疊部分，來調節磁通的大小。

再進一步描述，所述信號調理電路的包括阻尼電阻R0、電壓跟隨器A1、運算放大器A2、輸入電阻R1與反饋電阻R2；所述阻尼電阻R0的一端作為所述信號調理電路的參考端，所述參考端接地，所述阻尼電阻R0的另一端與所述電壓跟隨器A1的同相輸入端連接，所述電壓跟隨器A1的同相輸入端作為所述信號調理電路正輸入端，所述電壓跟隨器A1的輸出端與所述電壓跟隨器A1反相輸入端連接；所述電壓跟隨器A1輸出端與所述輸入電阻R1的一端連接，所述輸入電阻R1的另一端與所述運算放大器A2的反相輸入端連接，所述運算放大器A2的正相輸入端接所述參考端，所述運算放大器A2的輸出端經所述反饋電阻R2與所述運算放大器A2反相輸入端連接，所述運算放大器A2的輸出端與所述接收機的一個正輸入端連接，所述信號調理電路的參考端與所述接收機的公共參考端連接。

採用上述技術方案，信號調理電路對接收線圈接收的信號進行處理。

一種電磁法勘查的一次場弱耦合接收裝置的勘探方法，其關鍵在於包括以下步驟：

S1：啟動所述發送機，給所述發送線圈通以電流i(t)；

S2：計算第m個接收線圈的一次場磁通ψm1(m＝1,2,…,n)

其中：N1：發送線圈的總匝數；

Nm：第m個接收線圈的總匝數；結構方案說明書應該補充說明，每個線圈可以是單或多匝；

k：發送線圈的求和變量；

i：第m個接收線圈的求和變量；

μ0：真空磁導率，μ0＝4π×10-7H/m；

i(t)：發送線圈通過的電流；

θmki：第m個接收線圈第i匝線圈平面與發送線圈第k匝線圈法向方向的夾角；

l1k：發送線圈第k匝線圈的路徑；

發送線圈第k匝線圈上的線元矢量；

第m個接收線圈第i匝線圈平面某點與發送線圈1第k匝線圈線元矢量之間相對位置矢量；

Rmki：第m個接收線圈第i匝線圈平面某點與發送線圈1第k匝線圈線元矢量之間相對位置矢量的模；

Smi：第m個接收線圈第i匝線圈的平面範圍；

第m個接收線圈第i匝線圈的平面面元矢量；

S3：調節所述n個接收線圈的大小以及所述發送線圈(2)的相對位置，使n個接收線圈的一次場磁通

S4：計算在二次場作用下，通過第m個接收線圈的磁通ψm2(m＝1,2…,n)：

其中：B(t)：二次場磁感應強度；

Smi：第m個接收線圈的第i匝線圈的面積；

αmi：接收線圈m第i匝線圈法向方向與二次場磁感應強度方向的夾角；

S5：計算第m個接收線圈的感應電壓

其中：

第m個接收線圈起點與終點間的一次場感應電壓；

第m個接收線圈起點與終點間的二次場感應電壓；

S6：結合步驟S3得到則n個接收線圈的感應電壓為：

本發明的有益效果：通過調節接收線圈與發送線圈的相對設置位置，使每一個接收線圈上實現一次場磁通的抵消，消除了常規接收線圈一次場和二次場混疊現象；由於消除了常規接收線圈一次場和二次場混疊現象，接收信號動態範圍減小，解決了接收弱二次場信號困難的問題；應用範圍廣；一體化系統，使用方便；操作方便、調節效果精準可靠。

附圖說明

圖1是本發明的第一系統結構框圖；

圖2是本發明的第二系統結構框圖；

圖3是本發明串聯接收線圈組成的探測裝置電路原理圖；

圖4是本發明帶狀接收線圈組成的探測裝置電路原理圖；

圖5是本發明計算一次場磁通的矢量圖；

圖6是本發明計算二次場磁通的矢量圖；

圖7是本發明螺旋線圈發送接收一體化裝置電路原理圖；

圖8是圖7中的時間域電磁法發送線圈通過的電流波形圖；

圖9是圖7中的時間域電磁法接收線圈的感應電壓與接收線圈n的感應電壓波形圖；

圖10是圖7中的時間域電磁法接收線圈的感應電壓與接收線圈組端點間的電壓波形圖；

圖11是圖7中的頻率域電磁法發送線圈通過的電流波形圖；

圖12是圖7中的頻率域電磁法接收線圈的感應電壓與接收線圈n的感應電壓波形圖；

圖13是圖7中的頻率域電磁法接收線圈的感應電壓與接收線圈組端點間的電壓波形圖；

圖14是本發明方形線圈發送接收一體化裝置電路原理圖；

圖15是圖14中的時間域電磁法發送線圈通過的電流波形圖；

圖16是圖14中的時間域電磁法接收線圈的感應電壓與接收線圈n的感應電壓波形圖；

圖17是圖14中的時間域電磁法接收線圈的感應電壓與接收線圈組端點間的電壓波形圖；

圖18是本發明六邊形線圈發送接收一體化裝置電路原理圖；

圖19是本發明橢圓形線圈發送接收一體化裝置電路原理圖；

圖20是本發明分布式和單個接收線圈感應電壓對比曲線圖；

圖中1.發送機，2.發送線圈，3.接收線圈模塊，4.信號調理模塊，5.接收機；

在圖3、圖4、圖7、圖14、圖18、圖19中：

發送線圈逆時針通過正向電流i(t)，外接收線圈區域中的符號『×』表示磁感應強度方向為由紙向裡，內接收線圈區域中的『·』表示磁感應強度方向為由紙向外。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式以及工作原理作進一步詳細說明。

從圖1、圖2、圖3、圖4、圖7、圖14、圖18和圖19可以看出，一種電磁法勘查的一次場弱耦合接收裝置及方法，包括發送機1、一個發送線圈2、信號調理模塊4和接收機5，所述發送機1的兩個發送輸出端與所述發送線圈2的兩端連接，還包括n個接收線圈，所述n個接收線圈組成接收線圈模塊3，所述接收線圈模塊3與所述信號調理模塊4連接，所述信號調理模塊4輸出端組與所述接收機5連接；

所述接收線圈模塊3設置在所述發送線圈2的邊緣處，二者部分交集，所述發送線圈2的部分正投影和所述接收線圈模塊3的部分正投影相重合。

其中，發送線圈或為圓形或為方形或為橢圓形或為多邊形線圈，接受線圈或為圓形或為方形或為橢圓形或為多邊形線圈。從圖3、4、7可以看出，發送線圈為圓形線圈。從圖14可以看出，發送線圈為方形線圈，接受線圈為方形線圈；從圖18可以看出，發送線圈為多邊形線圈，接受線圈為方形線圈；從圖19可以看出，發送線圈為橢圓形線圈，接受線圈為圓形線圈。

優選地，所述n個接收線圈位於同一平面且距離發送線圈一定的距離。

所述接收線圈模塊3接收線圈內部通過的所述發送線圈2發出的磁通的大小可調，可通過改變交集區域面積或者調節接收線圈和發送線圈2的相對高度。

作為一種實施方式，所述接收線圈模塊3為接收線圈陣列，該接收線圈陣列是由n個獨立工作的n個接收線圈組成，所有接收線圈導線繞制方向一致。

或者有n個接收線圈均勻設置在所述發送線圈2的邊緣處，n個接收線圈都與所述發送線圈2部分交集；

或者有n-1個接收線圈均勻設置在所述發送線圈2的邊緣處，一個接收線圈完全位於所述發送線圈2內；

或者有n-1個接收線圈均勻設置在所述發送線圈2的邊緣處，一個接收線圈完全位於所述發送線圈2外；

或者有n-2個接收線圈均勻設置在所述發送線圈2的邊緣處，一個接收線圈完全位於所述發送線圈2內，另一個接收線圈完全位於所述發送線圈2外。

所述信號調理模塊4包括n個獨立的信號調理電路，每個所述接收線圈連接有一個獨立的信號調理電路，所述接收線圈起點端Am與對應所述信號調理電路的正輸入端連接，所述接收線圈終點端Bm與對應所述信號調理電路的參考端連接。

作為另一種實施方式，所述接收線圈為帶狀線圈，該帶狀線圈呈環形，並繞所述發送線圈2的邊緣設置，二者部分交集，所述發送線圈2的部分正投影和帶狀線圈的部分正投影相重合。具體見圖4所示。

所述信號調理模塊4包括一個信號調理電路，所有所述接收線圈依次串聯組成，其中首個接收線圈的起點端A1與所述信號調理電路的正輸入端連接，所述最末端的接收線圈終點端Bn與對應所述信號調理電路的參考端連接。具體見圖7所示。

所述信號調理電路的包括阻尼電阻R0、電壓跟隨器A1、運算放大器A2、輸入電阻R1與反饋電阻R2；

所述阻尼電阻R0的一端作為所述信號調理電路的參考端，所述參考端接地，所述阻尼電阻R0的另一端與所述電壓跟隨器A1的同相輸入端連接，所述電壓跟隨器A1的同相輸入端作為所述信號調理電路正輸入端，所述電壓跟隨器A1的輸出端與所述電壓跟隨器A1反相輸入端連接；所述電壓跟隨器A1輸出端與所述輸入電阻R1的一端連接，所述輸入電阻R1的另一端與所述運算放大器A2的反相輸入端連接，所述運算放大器A2的正相輸入端接所述參考端，所述運算放大器A2的輸出端經所述反饋電阻R2與所述運算放大器A2反相輸入端連接，所述運算放大器A2的輸出端與所述接收機5的一個正輸入端連接，所述信號調理電路的參考端與所述接收機5的公共參考端連接。

一種電磁法勘查的一次場弱耦合接收裝置的勘探方法，包括以下步驟：

S1：啟動所述發送機1，給所述發送線圈2通以電流i(t)；

S2：計算第m個接收線圈的一次場磁通ψm1(m＝1,2,…,n)

其中：N1：發送線圈2的總匝數；

Nm：第m個接收線圈的總匝數；結構方案說明書應該補充說明，每個線圈可以是單或多匝

k：發送線圈2的求和變量；

i：第m個接收線圈的求和變量；

μ0：真空磁導率，μ0＝4π×10-7H/m；

i(t)：發送線圈2通過的電流；

θmki：第m個接收線圈第i匝線圈平面與發送線圈2第k匝線圈法向方向的夾角；

l1k：發送線圈2第k匝線圈的路徑；

發送線圈2第k匝線圈上的線元矢量；

第m個接收線圈第i匝線圈平面某點與發送線圈1第k匝線圈線元矢量之間相對位置矢量；

Rmki：第m個接收線圈第i匝線圈平面某點與發送線圈1第k匝線圈線元矢量之間相對位置矢量的模；

Smi：第m個接收線圈第i匝線圈的平面範圍；

第m個接收線圈第i匝線圈的平面面元矢量；

S3：調節所述n個接收線圈的大小以及所述發送線圈2的相對位置，使n個接收線圈的一次場磁通

S4：計算在二次場作用下，通過第m個接收線圈的磁通ψm2(m＝1,2…,n)：

其中：B(t)：二次場磁感應強度；

Smi：第m個接收線圈的第i匝線圈的面積；

αmi：接收線圈m第i匝線圈法向方向與二次場磁感應強度方向的夾角；

S5：計算第m個接收線圈的感應電壓

其中：第m個接收線圈起點與終點間的一次場感應電壓；

第m個接收線圈起點與終點間的二次場感應電壓；

S6：結合步驟S3得到則n個接收線圈的感應電壓為：

在圖3、圖4、圖7、圖14、圖18、圖19中：

u(t)為發送線圈與接收線圈共同產生的感應電壓；u0(t)為u(t)放大後的電壓，其放大倍數為

在圖5中，發送線圈2第k匝線圈通過電流i(t)時，計算內接收線圈的第i匝線圈與外接收線圈的第j匝線圈通過一次場磁通的矢量圖；

其中：i(t)：發送線圈通過的電流；

θ2ki：接收線圈第i匝線圈平面與發送線圈第k匝線圈法向方向的夾角；

l1k：發送線圈第k匝線圈的路徑；

發送線圈第k匝線圈上的線元矢量；

接收線圈第i匝線圈平面某點與發送線圈第k匝線圈線元矢量之間相對位置矢量；

θnki：接收線圈第j匝線圈平面與發送線圈第k匝線圈法向方向的夾角；

lnk：發送線圈第k匝線圈的路徑；

接收線圈第j匝線圈平面某點與發送線圈第k匝線圈線元矢量之間相對位置矢量。

在圖6中，計算接收線圈m第i匝線圈通過二次場磁通的矢量示意圖；

其中：B(t)：二次場磁感應強度；

Smi：接收線圈m第i匝線圈的面積；

lmi：接收線圈m第i匝線圈的路徑；

接收線圈m第i匝線圈的法向方向；

αm：接收線圈m第i匝線圈法向方向與二次場磁感應強度方向的夾角；

實施例1，應用於時間域電磁法，按以下順序步驟進行：

按圖7所示，在平面選定中心點O，設計發送線圈2為20匝平面螺旋線圈，每匝線圈近似為圓；最內線圈半徑為400mm，最外線圈半徑為460mm，線寬為2.5mm，線間距離為0.5mm；

設計每個子接收線圈為300匝螺旋線圈，每匝線圈近似為圓；最內線圈半徑為100.5mm，最外線圈半徑為120.5mm，線寬為0.5mm，線間距離為0.5。

2、計算子接收線圈m在一次場作用下通過的磁通ψm1(m＝1，2，3，…7)

得：ψm1≈1.5149×10-9i(t)(Wb)

3、啟動發送機，發送如圖8所示的電流，橫軸為時間t，每格為0.02ms；縱軸為電流，每格為1A；信號為實施例1中的發送電流，發送電流的頻率為32Hz，發送電流由電流傳感器測量得到，電流傳感器的轉換倍率為100mV/A，故發送電流峰值為7.1A。

根據圖9可知,橫軸為時間t，每格為20μs；縱軸為電壓，每格為10mV；上圖為本實施例中，發送電流i(t)正向關斷開始，接收線圈n＝2的感應電壓發送電流關斷時間為30μs；

4、發送電流正向下降關斷期間，一次場感應電壓的計算：

計算接收線圈組的一次場感應電壓uAB1：

如圖10所示，上圖為接收線圈產生的感應電壓，發送電流i(t)正向下降關斷開始，接收線圈的感應電壓其中橫軸為時間t，每格為20μs，縱軸為電壓，每格為10mV。

下圖為接收線圈組輸出的電壓；發送電流i(t)正向下降關斷開始，接收線圈組輸出電壓其中橫軸為時間t，每格為20μs，縱軸為電壓，每格為50mV。

通過比較，在電流關斷期間，本發明裝置接收到一次場的信號很小，消除了強一次場背景，達到有效接收由地下地質體產生的二次場瞬變信號的目的。

實施例2，應用於頻率域電磁法，按以下順序步驟進行；

1、採用實施例1設計的發送線圈、接收線圈組，按實施例1的第2步得

ψm1≈1.5149×10-9i(t) (Wb)

2、啟動發送機，發送如圖11所示的正弦電流，在圖11中：橫軸為時間t，每格為0.02ms；縱軸為電流，每格為1A；

信號為實施例2中的發送電流，發送電流的頻率為10000Hz，發送電流由電流傳感器測量得到，電流傳感器的轉換倍率為100mV/A，故發送電流峰值為5.8A。可近似得正弦電流表達：i(t)＝5.5×cos(20000πt)(A)；

3、計算內接收線圈的一次場感應電壓

得：

在圖12中：橫軸為時間t，每格為20μs；縱軸為電壓，每格為20mV；

上圖為實施例2中，發送電流i(t)正向關斷開始，接收線圈的感應電壓下圖為實施例2中，發送電流i(t)正向關斷開始，接收線圈n的感應電壓

如圖13所示，上圖為接收線圈產生的感應電壓，下圖為接收線圈組輸出電壓u(t)經過1倍放大後的電壓u0(t)；

通過比較，在電流關斷期間，本發明裝置接收到的一次場信號微弱，消除了強一次場背景。

實施例3，應用於時間域電磁法，按以下順序步驟進行：

1、發送線圈、接收線圈的設計：

按圖14所示，在平面選定中心點O，設計發送線圈2為20匝正方形螺線管；正方形邊長為300mm，線寬為2mm，線間距離為3mm；

設計子接收線圈為300匝正方形螺線管；正方形邊長為110mm，線寬為2mm，線間距離為1.8mm；

2、計算內接收線圈1在一次場作用下通過的磁通ψm1：

得：ψm1≈2.3149×10-9i(t) (Wb)

其中：l1：子接收線圈每匝線圈的邊長；

x：子接收線圈第i匝線圈平面某點的x坐標；

y：子接收線圈第i匝線圈平面某點的y坐標；

z：子接收線圈第i匝線圈平面某點的z坐標；

zk：發送線圈1第k匝線圈上某點的z坐標，以下公式中出現的該符號其詞意相同；

L：發送線圈1的邊長，以下公式中出現的該符號其詞意相同；

發送線圈1每匝線圈單邊電流經過的弧度，以下公式中出現的該符號其詞意相同；

3、啟動發送機，發送如圖15所示的雙極性方波電流，橫軸為時間t，每格為0.02ms；縱軸為電流，每格為1A。其中，電流波形由電流傳感器測量得到，電流傳感器的轉換倍率為100mV/A，故發送電流峰值為7.1A。根據圖15可知發送電流關斷時間為30μs；

在圖16中：橫軸為時間t，每格為20μs；縱軸為電壓，每格為20mV；

上圖為實施例3中，發送電流i(t)正向關斷開始，接收線圈的感應電壓

下圖為實施例3中，發送電流i(t)正向關斷開始，接收線圈n的感應電壓

4、發送電流正向下降關斷期間，一次場感應電壓的計算：

計算接收線圈組的一次場感應電壓

如圖17所示，上圖為接收線圈產生的感應電壓波形，下圖為接收線圈組輸出的電壓u(t)；通過比較，在電流關斷期間，消除了強一次場背景，達到有效接收由地下地質體產生的早期二次場瞬變信號的目的。

本發明技術方案不僅適用於地球物理勘探、工程地質勘探、而且還適用於探測地下軍事目標和無損檢測等領域。

實施例4，應用於時間域電磁法，按以下順序步驟進行：

1、發送線圈、接收線圈的設計：

按圖7所示，在平面選定中心點O，設計發送線圈為20匝平面螺旋線圈，每匝線圈近似為圓；最內線圈半徑為400mm，最外線圈半徑為460mm，線寬為2.5mm，線間距離為0.5mm；

設計對比實驗：(1)七個子接收線圈組成接收線圈組，每個子接收線圈為300匝螺旋線圈，每匝線圈近似為圓；最內線圈半徑為100.5mm，最外線圈半徑為120.5mm，線寬為0.5mm，線間距離為0.5mm；

(2)只有一個接收線圈為2100匝螺旋線圈，每匝線圈近似為圓；最內線圈半徑為100.5mm，最外線圈半徑為160.5mm，線寬為0.5mm，線間距離為0.5mm；

2、啟動發送機，發送如圖8所示的電流，其中，電流波形由電流傳感器測量得到，轉換倍率為100mV/A，故電流幅值為7.1A，根據圖9可知發送電流關斷時間為30μs；

3、發送電流正向下降關斷期間，二次場輸出電壓的觀察如圖20所示：

實線電壓曲線為分布式接收線圈的輸出電壓，虛線電壓曲線為單個2100匝接收線圈輸出的電壓；

通過比較，由於接收線圈組的自感係數只有427.1mH，遠小於等有效面積的單個接收線圈自感2.0248H，因此具有更好的信號靈敏度，跟有利於實現接收由地下地質體產生的二次場瞬變信號的目的。

應當指出的是，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改性、添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。