钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法

利用掘进巷道超前探水钻孔进行钻孔瞬变电磁法探测钻孔孔壁外围远距离含水体,避免了常规测井方法仅能探测钻孔孔壁岩层的“一孔之见”。目前钻孔瞬变电磁法受全空间效应的影响,接收到的单分量响应不能判别异常体方位;多分量响应可以近似判断异常体的大致方位,但难以通过成像等直观有效的方法对其进行精确定位。基于钻孔瞬变电磁法和方位电磁波测井相关理论,提出了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,采用方位线圈作为探测装置,减小线圈互感,增强钻孔瞬变电磁法的探测效果。同时,通过改变线圈旋转角,对钻孔孔壁进行360°扫描,形成钻孔径向全方位探测,旨在对钻孔孔壁外围岩体中的低阻体进行精确定位。首先推导方位线圈的互感解析表达式,探讨方位角对方位线圈互感的影响,通过数值计算确定最佳方位角取值。分别建立均匀介质和含低阻异常体的钻孔全空间三维地质-地球物理模型进行瞬变电磁场数值模拟,分析方位线圈的瞬变电磁法扫描探测多分量响应特征,总结方位线圈扫描探测瞬变电磁响应规律,确定了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,即通过钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征判别钻孔孔壁外围岩体中低阻异常体的位置。最后建立含2个低阻体的地质-地球物理模型,采用最佳方位角的方位线圈进行数值实验,验证了该方法能有效地判别低阻异常体的方位。研究表明:钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测结果可以较好地反映钻孔径向外围岩体中低阻异常体引起的瞬变电磁场异常,全空间视电阻率成像结果分辨率较高。依据钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征,钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法对钻孔孔壁外围岩体中的低阻异常体具有较高的分辨率及定位精度。研究结果可以为钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法的实际应用提供理论依据。

钻孔瞬变电磁法扫描探测RCQPSO-LMO组合算法2.5D反演

利用钻孔进行超前探测地质构造及含水体是地下开挖工程中的常规手段,如何利用这些钻孔进行钻孔瞬变电磁法扫描探测,从而实现钻孔孔壁外围地质异常体的精细探测,对实现地下工程地质透明化具有重要的指导意义.本文提出钻孔瞬变电磁法扫描探测2.5D反演的数据解译方法,首先针对随机性反演算法时效性低,易陷入局部最优解,而确定性反演算法依赖初始模型的问题,提出了组合策略的量子粒子群优化算法用来随机搜索最优初始模型.在此基础上,利用Levenberg-Marquarat方法求解Occam反演的目标函数,形成了RCQPSO-LMO组合算法进行2.5D反演,通过对比组合算法和单一算法,验证了组合算法具有更精确的反演结果.其次结合屏蔽条件下扫描探测,对比分析了有无屏蔽的2.5D反演结果,通过设定屏蔽系数对非探测方向信号进行部分压制,可以较好地解决钻孔径向扫描探测中对非探测方向信号部分屏蔽下的反演及成像.最后建立三组理论模型进行组合算法2.5D反演,结果表明:组合算法反演结果与理论模型的一致性较好,对低阻异常体的反演精度较高,验证了组合算法对钻孔孔壁外围低阻异常体具有较高的反演精度和分辨能力.

电磁近场测试平面扫描系统设计

设计了一种测量电子器件电磁场分布的近场扫描系统,用于电磁兼容测试。首先,设计了一种四层印刷电路板结构的磁场探头,其工作频率达12 GHz,空间分辨率为2 mm,仿真与实测结果吻合较好,并对探头进行了校准。其次,实现了近场扫描的自动化,采用LabVIEW设计上位机软件,STM32作为运动控制核心,通过串口接收上位机数据,并控制步进电机带动探头移动,实现定点扫描,上位机通过局域网与矢量网络分析仪实现通信,完成数据的读取与保存。最后,通过上位机对数据进行可视化处理,在扫描完成时对结果进行校准,并实时生成被测物体的场强分布图,实现电磁场分布数据可视化。场强测试结果与电磁仿真结果吻合较好,可用于分析电磁耦合路径及实现近场与远场的转换。

基于人工智能高效近场扫描的瞬态强电磁干扰传导耦合路径可视化

在高压电子系统中,瞬态强电磁干扰会通过空间辐射、传导耦合等方式影响低压控制区的正常工作,在该工况下系统的电磁兼容问题较为突出。该文在时域电流测试与近场扫描结合的基础上,提出了一种改进的人工智能近场扫描算法,可实现强瞬态电磁干扰下传导耦合路径的高效可视化,据此采取了相应的整改措施并解决了系统中的电磁干扰问题。与传统近场扫描方法相比,该文提出的人工智能算法可大幅度提高测试效率。此外,还分析了不同参数的选择对该人工智能算法稳定性的影响,提出了一种自动停止扫描的判决标准,该判决标准使人工智能近场扫描算法不需要人为干预,从而具有更高的智能化与鲁棒性。

基于电磁波CT扫描技术岩溶地质勘测及处理施工技术

灰岩地质岩溶较发育,对地下工程施工安全、质量影响较大。通常岩溶地质采用高密度电阻率法、地质钻探、地质雷达等技术勘测,存在受地下障碍物影响大、勘测深度有限、勘测准确度较低、效率较低、适用场地有限等问题,在后续施工中可能因此导致技术经济损失。本篇文章结合某地区某穿湖顶管工程总结利用地质介质力学参数及电学参数的差异,根据不同地层电阻率高低折射出的电磁波吸收度差异反映地质情况的差异,准确地勘测地下岩溶发育情况,形成基于电磁波CT扫描技术的岩溶地质勘测及处理施工技术,解决了湖底岩溶发育区地下工程施工难题,为工程质量、安全均提供了较高的保证,降低了施工风险,同时也形成了一定的经济效益。

电磁超声扫描装置及其控制系统的设计

电磁超声技术可以在无需耦合介质和无需对试件预处理的情况下对高温、高速、表面粗糙等恶劣条件下的试件进行非接触检测。本文设计了电磁超声扫描装置,探头可以在x、y方向上进行步进扫描,同时可以调节探头的高度,达到了控制探头扫描轨迹的目的。为了扫描装置能够对被测试件进行快速准确地跟踪扫查,本文设计了基于单片机的步进电机控制系统,可以对探头的扫描速度、扫描方向进行实时地调节,实现了探头匀速扫描,并采用阶梯升速法精确地控制步进电机的直线移动距离,从而实现了对探头的定位。

控制电子束高频偏转扫描的电磁系统仿真及设计

采用ANSYS模拟软件对多极靴偏转线圈结构及其参数进行了仿真,结果表明:极靴越多,线圈中间的空间磁场越均匀。综合考虑线圈的磁场分布、加工难度、制作成本等因素,设计了以铁氧体为磁芯材料的十二极靴偏转线圈,并检测了该偏转线圈的高频响应特性,试验结果表明,所研制线圈可以在100k Hz以上的高频工作。

新型大尺寸电磁驱动MEMS光学扫描镜的研制

设计并制作了一种结构新颖的镜面尺寸为6mm×4mm的电磁驱动MEMS光学扫描镜.这种背面为微型铜驱动线圈的MEMS硅基扭转镜面沉浸在由包含永磁体的磁回路产生的磁场中,当电流信号通过驱动线圈时,MEMS光学扫描镜绕着扭转梁发生了大角度的扫描运动.采用MEMS体硅加工工艺和电镀技术制作的器件显示出了优良的性能,实验获得的扫描镜静态转角斜率为0.03°/mA,当器件进行动态扫描时,在381Hz的谐振频率下获得了最大±10.2°的光学扭转角度,空气中的Q因子为221,相应的功耗为13μW,与此同时MEMS光学扫描镜具备了出色的镜面粗糙度、光学反射率和镜面平整度.实验证明该器件完全适合于微型光谱仪和可调光滤波器的应用.

基于表面扫描法的SiP器件近场电磁辐射测试方法

在近场电磁辐射测试研究中,还没有一套完整的面向单个元器件的测试方法。针对此问题,基于表面扫描法对SiP器件的近场电磁辐射测试方法进行研究。第一,利用X光研究SiP器件内部结构并进行干扰源分析;第二,完成硬件、软件层搭建使器件进入工作状态;第三,搭建近场测试系统,对工作中的器件实施近场测试。在案例研究中,所用SiP器件内部封装外围器件和作为主要干扰源的处理器。近场测试结果显示,PCB上辐射主要集中在SiP器件周围,器件近场辐射集中在处理器芯片处。案例研究的结果说明这种测试方法可以有效测量SiP器件的近场电磁辐射,并对器件内干扰源进行分析。

多束电子束扫描偏转线圈电磁场的数值分析

多极靴结构的扫描偏转线圈可以实现电子束的精确偏转控制,产生多束流。由于其电磁场的分布对电子束流的偏转效果影响很大,因此需要进行深入的研究。本文应用有限元数值分析软件AN-SYS对多极靴结构的电子束扫描偏转线圈进行了三维静态电磁场分析,通过分析得到不同极靴结构的线圈电磁场的分布结果,并对部分计算结果进行试验验证。这种分析方法有助于优化线圈的结构设计,提高线圈的制作精度,并能有效地控制线圈体积,减小材料浪费。

机械扫描天线电磁计算与距离像特征分析

针对主动雷达导引头对防空导弹武器系统制导雷达站检测与识别的需求,研究了机械扫描天线电磁散射特性的计算方法,并对其距离像特征进行了分析。首先采用图形电磁计算法对反射面天线的电磁散射特性进行了建模和计算,然后利用其宽频带雷达散射截面计算数据合成天线的一维距离像,进而对不同姿态下天线的距离像特征进行了分析。结果表明,由于天线的旋转,距离像序列的强度、宽度和位置呈现周期性的变化规律,从而为采用距离像序列对机械扫描天线进行识别以及对旋转周期和尺寸等参数的估计提供了可能。

电磁波测井最新进展:介电扫描仪

电磁波测井在水淹层解释及二、三次采油中具有普通电阻率测井无法比拟的优势。介绍了电磁波测井仪的发展历程及斯伦贝谢公司的介电扫描仪的方法原理。详细论述了介电扫描仪的仪器结构、测量方法和数据处理方法,如衰减和相移、各向异性响应、空间灵敏度函数等特性。实际应用表明,配合传统测井方法,介电扫描仪可对油藏岩石物理性质进行更准确的描述。分析认为,在今后的研究中应提高仪器的探测深度。

钻孔瞬变电磁法扫描探测磁芯线圈激励电磁场响应特征

瞬变电磁测井一般采用超小线圈作为发射装置,由于激励产生的瞬变电磁场强度较低,仅能进行钻孔孔壁岩层探测,无法实现钻孔外围径向远距离探测及地质异常体精确定位。基于全空间瞬变电磁场相关理论,提出钻孔瞬变电磁法(BTEM)扫描探测方法,利用磁芯线圈激励电磁场,增强发射磁矩,提高钻孔瞬变电磁法的径向探测距离。同时,通过灵活调整线圈方向,对钻孔孔壁进行360°扫描,实现钻孔径向方向全方位探测,提高钻孔瞬变电磁法对含水地质体的空间分辨率和定位精度。建立钻孔全空间三维地质-地球物理模型,提出优化的网格剖分策略,采用特殊网格结构对钻孔中磁芯线圈进行网格加密及规范化,提高数值模拟精度。采用有限单元法分别计算均匀介质条件下钻孔瞬变电磁法磁芯激励电磁场响应以及含有低阻地质异常体时钻孔瞬变电磁法不同装置探测的瞬变电磁场响应,分析了共面偶极装置及共轴偶极装置以及不同几何参数对应的瞬变电磁场响应特征,采用全空间全区视电阻率计算及时深转换算法进行全空间电阻率成像。研究表明,在钻孔瞬变电磁法超小线圈中加入磁芯可以显著增强电磁场强度,并且增强的幅度与磁芯的直径和长度成正比,相比较而言,增大磁芯长度对电磁场响应的增强作用更为显著;钻孔全空间磁芯线圈激励时探测结果可以较好地反映钻孔径向外围岩层中低阻地质体引起的瞬变电磁场异常,共面偶极装置和共轴偶极装置均可以获得较为理想的探测效果,全空间电阻率成像结果分辨率较高,相比较而言,共面偶极装置得到的异常幅度更大,并且对异常体中心的定位更为准确,而共轴偶极装置对异常体整体形态和边界的刻画更为准确。

电磁偏转式CRT混合扫描显示系统的研制

本文介绍了一种混合扫描显示系统。该系统利用普通电磁偏转 CRT 显示器经简单改装后做为监视装置。该系统配有相应的软件及硬件电路,需显示的曲线由并行输入接口以八位数字量输入,显示于随机扫描区;需显示的字符由另一并行输入接口输入,显示于光栅扫描区。

电磁感应式钢筋扫描仪在现场检测中的应用

电磁感应检测法是对钢筋混凝土结构中钢筋无损检测的主要方法之一.通过对某高速公路桥梁建设中钢筋保护层现场检测的应用,描述了仪器的检测指标和操作规程,并对检测结果做出分析判断,以期为土木工程质量的检测方法提供一定的指导和借鉴.

海洋水色扫描仪斯特林制冷子系统的电磁干扰分析、屏蔽及测试

卫星有效载荷 十波段海洋水色扫描仪的红外探测器工作温度为85K,由斯特林制冷机制冷。由于红外探测器的光电转换信号很小,探测器及其到前置放大器的引线极易受到外部电磁干扰影响,必须对其及电磁干扰源进行屏蔽。文中将对海洋水色扫描仪斯特林制冷子系统的电磁干扰进行分析,并给出其屏蔽设计及测试结果。

MRI系统扫描室电磁屏蔽防护实施管理

结合MRI系统扫描室电磁屏蔽防护实施管理工作的实践,总结和分析MRI系统扫描室电磁屏蔽防护的规划原则、技术要求、二次深化设计要点、专业施工及检测验收等重要工作内容及要求,提出了加强管理的思路及方法。

脉冲电磁场和功能矫形对大鼠下颌髁突影响的扫描电镜研究

目的 :用扫描电镜研究脉冲电磁场和功能矫形对下颌髁突生长发育的影响。方法 :将 2 0只青春期雄性SD大鼠随机等量分为对照组 ,脉冲电磁场 (PulsatingElectromagneticFields,PEMF)组 ,功能矫治器 (FunctionalAppliances,FA)组 ,二者共同作用 (PEMF +FA)组四组 ,PEMF组大鼠头部每天 8小时处于PEMF环境中 ,FA组大鼠每天戴矫治器 10 12小时 ,10天后用扫描电镜观察大鼠髁突表面和矢状断面。结果 :脉冲电磁场和功能矫形能够使髁突表面纤维组织及软骨细胞明显增生 ,能促进细胞外基质的钙化。结论 :脉冲电磁场和功能矫形能够促进髁突的生长发育 ,并且二者有协同作用。

电磁超声C扫描在管道内检测缺陷复检中的应用研究

在管道检测中,漏磁内检测的方法可以实现对管道内部缺陷的初步定位,但是难以获取缺陷的形貌、面积等具体信息。在对管道进行漏磁内检测,初步确定缺陷区域后,使用电磁超声C扫描的方法对管道缺陷区域进行复检,通过信号后处理的方法分析管道在检测区域内的腐蚀情况,获取了管道内腐蚀缺陷的形貌、深度、面积等信息,为后续对管道的剩余寿命评估提供了依据。

前臂截肢者残肢运动时的脑源特征:基于标准化低分辨率脑电磁断层扫描成像技术

目的 采用标准化低分辨率脑电磁断层扫描成像(sLORETA)技术观察单侧前臂截肢者残肢运动时大脑神经元电活动特征,进而阐明截肢对人体大脑可塑性的影响。方法 2019年6月至9月,选取9例右侧前臂截肢者(截肢组)和15例健全人(健全组)作为测试对象。采用便携式脑电系统分别采集两组双侧上肢在进行直臂屈伸运动时的脑电信号。比较两组在运动执行阶段时β频段(13~30 Hz)脑电信号的sLORETA脑源差异。结果 截肢组健肢执行运动任务时与健全组同侧运动时相比,大部分脑区激活的像素数量无显著性差异(|t|<2.023, P> 0.05);残肢执行运动任务时,大脑激活最多的脑区为BA7,其次是额叶BA6和BA10;位于大脑枕叶的BA18、BA19区激活的像素数目高于健全组(|t|> 2.782, P <0.05)。与健全组相比,残肢运动时激活的电流密度值更低(|t|> 2.012, P <0.05),主要位于额叶皮质的BA8、BA9、BA10、BA11、BA45、BA46、BA47区以及顶叶的BA7、BA13、BA21、BA22区,但在枕叶皮质的BA17、BA19区,其激活的电流密度值更大(|t|> 2.199, P <0.05)。结论 截肢者健肢执行上肢前臂屈伸运动时与健全人执行同一动作时的脑源激活模式相似,但其残肢在执行运动时,脑激活区域有向大脑枕区移动的特征。