POLARES32 是輕巧又快速的交流電成像系統(tǒng)。
它被設(shè)計(jì)為測(cè)量交流電流和電壓,從而為用戶提供頻域中的視電阻率和相位值。 它用可調(diào)節(jié)的供電頻率工作,范圍介于7~125Hz。
POLARES32 可被用于多種條件:實(shí)驗(yàn)室測(cè)量、電測(cè)深、地表電阻率成像、三維電法勘探、以 及河、湖、海中的移動(dòng)測(cè)量等。
POLARES的用戶界面非常友好:采用USB線連接的外部PC進(jìn)行設(shè)置與采集。
使用外部Windows PC進(jìn)行操控和存儲(chǔ), 可延長(zhǎng)電池壽命,提高系統(tǒng)的整體可靠性。IT部分的故障 可通過(guò)在不停止工作的情況下更換PC來(lái)解決,軟件更新時(shí)不需要對(duì)儀器固件進(jìn)行絲毫干預(yù),最后,但 同樣重要的是,允許我們公司遠(yuǎn)程協(xié)助診斷故障。
通信接口是一個(gè)PC USB端口,用戶可以通過(guò)該端口上載配置、安裝新的軟件版本、下載測(cè)量數(shù) 據(jù),此外,還可以連接許多不同的設(shè)備,如網(wǎng)絡(luò)接口、WiFi路由器、藍(lán)牙或GPS天線、鍵盤等。
與傳統(tǒng)直流電成像系統(tǒng)有何區(qū)別?
地質(zhì)領(lǐng)域使用的電阻率成像(ERT),自始至今基本上是相同的模式,根據(jù)源于垂直電測(cè)深(VES) 的原理:用一對(duì)樁插入地下并供應(yīng)直流電,用另一對(duì)樁測(cè)量相應(yīng)的電壓值。供應(yīng)的電流及相關(guān)的電 壓一直保持不變,每次測(cè)量需要反轉(zhuǎn)極性。 POLARES采用的是可調(diào)節(jié)頻率的正弦交流電。
為什么說(shuō)POLARES32是新的產(chǎn)品?
在保證相同質(zhì)量的前提下,交流電激發(fā)的使用,可以大地提高數(shù)據(jù)采集的速度。 高速采集可 以減少野外工作所需的時(shí)間,相比傳統(tǒng)系統(tǒng),工作效率可提高10倍 (多數(shù)情況下20倍) 。 此外,可以在模和相位的正弦條件下進(jìn)行電流和電壓的比值測(cè)量,模和相位這兩個(gè)信息在單次測(cè)量 中即可獲得,使得系統(tǒng)可以同時(shí)獲得地下的電阻率和激發(fā)極化率。
POLARES32的主打強(qiáng)項(xiàng)是什么?
- 復(fù)電阻率測(cè)量: 作為交流電系統(tǒng),POLARES可推斷地下介質(zhì)的導(dǎo)電性和極化性質(zhì)。事實(shí)上,復(fù)電阻率 的模長(zhǎng)與孔隙流體的電解性質(zhì)有關(guān),而電壓和電流的相位偏移則直接受介質(zhì)極化的影響。 所以,每一 個(gè)數(shù)據(jù)集都可用于分析電阻率和激發(fā)極化率。
電阻率(電導(dǎo)率的倒數(shù))是一個(gè)復(fù)數(shù),與頻率無(wú)關(guān),是物質(zhì)的固有性質(zhì),可用如下公式表示 :
! ! = | ! |
其中σ*和ρ*分別為復(fù)電導(dǎo)率和復(fù)電阻率,|σ| 是電導(dǎo)率的模長(zhǎng),φ 是電壓和電流信號(hào)的相位偏移,σ' 和 σ'' 是復(fù)電導(dǎo)率的實(shí)部和虛部。復(fù)電導(dǎo)率的實(shí)部(同相的)和虛部(或弦)可通過(guò)如下關(guān)系獲得:
! !! = ! ! tan(!)
實(shí)電阻率與電解導(dǎo)電現(xiàn)象(巖石或土壤電阻率,甚至孔隙流體的電阻率)有很大的關(guān)聯(lián),也和激 發(fā)極化的多重方面(表面極化、金屬礦物的存在、污染物質(zhì)等等)有關(guān)。許多研究和實(shí)踐正對(duì)交流電法勘探表現(xiàn)出越來(lái)越大的興趣,這正體現(xiàn)了其在礦產(chǎn)勘探、地質(zhì)構(gòu)造 描述和污染區(qū)檢測(cè)領(lǐng)域的成效。
對(duì)于更傾向于使用充電率作為激發(fā)極化參數(shù)的用戶,POLARES32可在每次測(cè)量自動(dòng)輸出充電率 (單位ms),這來(lái)源于相移(頻域IP)和充電率(時(shí)域IP)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
- 快速高效:POLARES32可在高頻下(7Hz至125Hz)進(jìn)行單頻測(cè)量。在多數(shù)常規(guī)應(yīng)用中,在保證電極與地面耦合良好的前提下,如此做已足以獲取準(zhǔn)確的視電阻率數(shù)據(jù)集,并可使用傳統(tǒng)的反演軟件。頻率越高,速度越快! 例如,不論采用何種電極排列方式,中等噪聲環(huán)境中的數(shù)據(jù)采集率可達(dá)到3個(gè) 采樣點(diǎn)每秒。在某些情況下,工作時(shí)長(zhǎng)可減少10倍(或20倍!)。
- 高準(zhǔn)確性: 采集系統(tǒng)具有高分辨率(電流信號(hào)0.4uA,電壓信號(hào)1.5uV),可以準(zhǔn)確的插值電流和電 壓 的正弦信號(hào)。當(dāng)POLARES32被用于頻譜激電法時(shí),相移值必須在較高精確度下測(cè)量,高分辨率顯 得尤為 重要。 對(duì)于需要無(wú)噪相位數(shù)據(jù)的用戶,POLARES32可以兼容使用不極化電極,以避免激發(fā)和測(cè)量線路中 導(dǎo)線之間的電磁感應(yīng)耦合作用
- 高度模塊化:POLARES32包含有激發(fā)和測(cè)量系統(tǒng)、 2 x 16電極多路轉(zhuǎn)換器、 防護(hù)裝置等,并集成 在一個(gè)堅(jiān)固的Peli箱中。除兩個(gè)內(nèi)部MUX外,MUX還設(shè)計(jì)為外部連接,以增加電極數(shù)量??紤]到每個(gè) MUX(以及所有其他附件)可擴(kuò)展16個(gè)電極,用戶只需要購(gòu)買(并帶到現(xiàn)場(chǎng)!)其特定業(yè)務(wù)(除開內(nèi) 置32電極)所需的MUX即可。
POLARES32 主要特性
電壓測(cè)量技術(shù)參數(shù):
POLARES-32 技術(shù)參數(shù)
外接數(shù)據(jù)端口 |
USB |
連接 |
USB |
可選連接 |
以太網(wǎng), Wi-Fi, 藍(lán)牙, RS232, RS485, USB客戶 端, GPS等. (通過(guò)外接PC) |
GPS |
連接在外接PC上的USB接收器,用于測(cè)量時(shí)的地理位 置參考 |
數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) |
ATMEL Cortex M4 120 Mips |
模數(shù)轉(zhuǎn)換 |
A/D 24 位 |
電壓測(cè)量范圍 |
300V or 6V 自動(dòng)調(diào)整量程 |
電流測(cè)量范圍 |
3A |
可生成的頻率范圍 |
125Hz, 62,5Hz. 32,2Hz, 15.6Hz 7.8Hz |
測(cè)量穩(wěn)定性檢測(cè) |
DC 分量, 畸變, 背景噪音, 相位超量, 模長(zhǎng)sigma, 相位 sigma |
大疊加次數(shù) |
無(wú)限制 |
每次測(cè)量最大掃描數(shù) |
無(wú)限制(取決于外接電腦存儲(chǔ)空間) |
可存儲(chǔ)的成果數(shù)據(jù)量(掃描數(shù)據(jù)) |
無(wú)限制(取決于外接電腦存儲(chǔ)空間) |
掃描速度 |
最大3次掃描/秒 |
可生成的測(cè)量電壓 |
700 Vpp |
可生成的測(cè)量電流 |
4000mApp |
測(cè)量功率 |
200 W |
熱保護(hù) |
散熱片、內(nèi)置過(guò)熱報(bào)警器、系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)機(jī)功能 |
電源 |
8.5V= / 15V= 鉛或鋰電池, 30 A 內(nèi)置保險(xiǎn)絲, 極性反 轉(zhuǎn)保護(hù),外部緊急關(guān)斷開關(guān) |
工作溫度 |
-20°C / +50 °C 外部溫度 |
存儲(chǔ)溫度 |
-40°C / +80°C |
尺寸重量 |
406x335x174mm; 7.2kg |