专利名称：工程地质探测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于地球电磁变量测量仪器的技术领域，特别适用于测量地下岩性情况及地层结构。
在现有技术中，近代有利用测量太阳风在电离层外激起爆炸、扰动地球电磁场，在地层中激发出不同频率的逆幅射波，来测定地下岩性情况及地层结构，但还只处于一种初级状态，是依靠测量人员耳听逆幅射波的音调来判断地下岩性情况，因此，其探测得到的地质效果因人而异，难以推广。
本实用新型的目的在于设计一种新型的工程地质探测仪可以根据测量到地层的逆幅射波的频率直接给出被测地层的深度——岩性曲线，用来作为煤田、水文、金属矿藏的堪探工具或作为水库、坝基、路基、桥基、高大建筑地基工程地质勘探工具。
本实用新型的实施手段是设计一种由板带式电容传感器、地层岩性逆幅射波的放大器、地层岩性信号的模拟反褶积处理及脉冲模数整形变换器和用来作信号自动处理的微型电子计算机四大部件构成的工程地质探测仪。
本实用新型的优点是不需打井、放炮，只需把本工程地质探测仪放在需探测位置的地面上，开机即可进行探测，直接给出深度——岩性曲线，简单易行，携带方便；探测能力强，可以识别水、煤、盐和金属矿藏，也可以查明地层的斜、断、灭、洞等构造。本探测仪的最大探测深度为1100米，探测得到的岩性曲线与钻井资料对比符合率在70％以上，其正确率大大高于常规电磁法勘探所得结果。
附图图面说明如下
图1是工程地质探测仪总体框图；图2是工程地质探测仪结构布局和外观示意图，兼作摘要附图。
图中1－电场传感器线路板，2－PC－1500机1／0接口计数器线路板，3－探测仪主板，4－电源插座，5－电源开关，6－纸带，7－打印机，8－校正工作选择，9－灵敏度调节，10－放大增益选择，11－深度1×100选择，12－深度细调(0～100)，13－电脑键盘，14－液晶指示器。
图3是前端放大器和变增益控制放大器电路图。
图中R1－电阻值10M，R2－电阻值300K，R3－电阻值202K，R4－电阻值3K，R5－电阻值2K，R6－可变电阻200K，A1－OP12放大器，C1－板带式电容传感器9000P，C2－电容33P，B1－屏蔽线。
图4是二阶高、低通滤波器线路图。
图中R7－电阻值47K，R8－电阻值27K，R9－电阻值47K，R10－电阻值2K，R11－电阻值8.2K，C3－电容0.33μf，C4－电容6800Pf，A1－OP12放大器。
图5可调带通滤波及脉冲整形电路图。
图中R12－电阻值10K，R13－电阻值12K，R14－电阻值100K，R15－电阻值100，R16－可调电阻10K，R17－电阻值330，R18－电阻值4.7K，R19－电阻值18K，C5－电容0.01μ，C6－电容4700P5，C7－电容0.01μ，C8－电容1000P，A2－LM311比较器。
图6是地层模拟网络图。
图中R20－电阻值2K，R21－电阻值2.2K。
图7是PC－1500 1／0接口电路及计数电路板线路图。
图中R22－电阻值10K。
实施例附图1为本实用新型实施例的总体框图，它是由板带式电容传感器，地层岩性逆幅射波的放大器，地层岩性信号的模拟反褶积处理及脉冲模数整形变换器和用来作信号自动处理的微型电子计算机四大部件构成。附图2为本实用新型实施例的结构布局和外观示意图。
板带式电容传感器是用一块双面印刷电路板的基板和一块单面印刷电路板的基板中间夹一层高强度绝缘材料构成的平板电容器。使用时直接将双面印刷电路板基板的另一面铜箔安放在需要测量的地面上，把接收到的信号输入到地层岩性逆幅射波的放大器。
地层岩性逆幅射波的放大器，由前端放大器、变增益控制放大器和带通滤波器三部份组成。前端放大器和变增益控制放大器的线路结构见附图3，前端放大器用来放大岩性信息，设计增益为80db，固定增益为40db，带通滤波器通带为80HZ～3000HZ，由二阶高通滤波器和二阶低通滤波器组成，其线路结构见附图4。该地层岩性逆幅射波放大器的全部线路安装在一块探测仪主板上，该主板安放在本探测仪的各种选择，调节装置的对应下方，本探测仪机壳内的上方。
地层岩性信号的模拟反褶积处理和脉冲模数整形变换器是本工程地质探测仪的核心部件，它是由可调的带通滤波电路和过零检测与脉冲整形电路构成，其线路结构图见附图5，本变换器可以把地层的深度和逆幅射波的关系以秒——脉冲形式实现反褶积，然后将得到的秒——深度——频率信号进行脉冲整形，使其成为能为微型电子计算机的接口板计数电路计数。为了能得到符合地层特性的曲线，本变换器中安装有地层电阻模拟网络，其具体结构见附图6。
本工程地质探测仪，为了能完成自动直接打印出岩性曲线图接用一台微型计算机进行信息处理，在本实施例中选用PC－1500计算机，并配一套接口板，其接口和计数电路结构见附图7。
本接口板计数电路是由82C53定时计数器，82C55可缩程接口蕊片，和由两个138、两个7C40H155及一片7CHCOOH组成的译码电路构成。
权利要求1.一种工程地质探测仪，它是由传感器、放大器、信号处理器和微型电子计算机组成，其特征在于传感器是用一块双面印刷电路板的基板和一块单面印刷电路板的基板中间夹一层高强度绝缘材料构成平板电容器，放大器由前端放大器、变增益控制放大器和带通滤波器三部分组成，信号处理器是由可调带通滤波电路，过零检测与脉冲整形电路及地层电阻模拟网络三部分构成，微型电子计算机配有一个专用的接口板和计数电路，该计数电路是由82C53定时计数器，82C55可编程接口蕊片和由两个138，两个7C40H155及一片7CHCOOH组成的译码电路构成。
专利摘要本实用新型公开了一种新型的工程地质探测仪，属于地球电磁场变量测量仪器。本测量仪是根据测量到的地层的不同频率的逆辐射波，经微型计算机处理后直接给出地层的深度—岩性曲线。可以识别水、煤、盐和金属放藏，也可以查明地层的斜、断、灭、洞等构造。本测量仪是由板带式电容传感器，地层岩性辐射波的放大器，地层岩性信号的模拟反褶积处理及脉冲模数整形变换器和用来作信号自动处理的微型电子计算机四大部件构成。
文档编号G01V3/08GK2112163SQ9122540
公开日1992年8月5日 申请日期1991年9月17日 优先权日1991年9月17日
发明者黄世矩 申请人:西安市九三学社科技服务部, 黄世矩