两种复合Cole-Cole模型的频谱差异研究与分析

对两种在频率域激发极化法中广泛采用的复Cole-Cole模型复电阻率频谱进行了理论对比分析.在参数取值相同时,二者复电阻率幅值和相位频谱存在较大差异;在同类参数变化量相同的情况下,两种模型复电阻率的幅值和相位变化量的频谱也不相同,相位变化量的差异大于幅值变化量的差异;不同的参数增加或减少时,对变化量的影响也不一样.研究揭示了在进行反演时因为两种模型选择上的不同,对反演结果造成差异的原因,为更深入研究激发极化效应机理,探究一种统一准确的极化模型提供了理论基础.

频谱激电法中Cole-Cole模型频谱特性分析

在电法勘探中为了更好的校正电磁耦合和评价激电异常,一些学者提出了频谱激电法。这种方法是用极化体复电阻率Co le-Co le模型参数值来识别极化体性质,使对极化体的评价从定性发展到定量,大大提高了评价异常的准确性。本文介绍了频谱激电法的基本原理,并对频谱激电法中Co le-Co le模型频谱参数进行简单的分析。

人工合成岩矿石频谱参数对比及其找矿意义研究

在实验室对人工合成的岩、矿石标本进行了复电阻率特性测量,利用标本的复电阻率振幅频谱曲线反演求得其Cole-Cole模型参数,讨论了各标本的Cole-Cole模型参数的异同,得出了可以通过标本的4个模型参数(ρ0、m、τ、c)区分良导电、高极化率岩、矿石,达到区分矿与非矿的目的的结论,为在有干扰地层(黄铁矿、炭质层等)的地区开展物探电法找矿工作提供了试验依据。

模拟退火法与阻尼最小二乘法联合反演岩石激电谱参数

Cole—Cole模型是一种定量描述激电响应谱特性的方法,即可以用4个参数来定量描述岩石激电响应特性,这4个参数是岩矿石激电响应特征的基本参数。由于不同岩矿石具有不同的激电谱特征,因而存在着利用这4个Cole—Cole参数来识别它们的可能性。阻尼最小二乘法是应用地球物理学中常用的一种最优化反演技术,广泛地用在谱激电反演之中,具有很快的收敛速度。然而阻尼最小二乘法对初始值很依赖,非线性模拟退火反演方法能够很好地消除这种影响。因此联合这两种方法反演岩石激电谱参数,经理论和实测数据计算表明,反演能较好地拟合实测曲线,取得了一定的效果。

乳腺癌病例多频电阻抗扫描数据特征参数的初步分析

应用上海东影EIS-1000乳腺癌电阻抗检测系统,在200Hz^20kHz相对较低的频率范围内,对乳腺癌病例进行多频电阻抗扫描测量所获得的数据进行分析,通过建立基于Cole模型的简化测量模型以及模型的拟合计算方法,从等效模型中提取出乳腺组织阻抗的多频特征参数Gs进行分析。通过对比患者患侧病变部位以及对侧正常部位测量数据,发现患侧病灶及周围区域Gs参数数值普遍较对侧正常部位值高。由此说明根据多频特征参数Gs,可判别病变所在区域。

基于乳腺电阻抗特征参数的成像方法

研究多频电阻抗扫描测量数据的分析方法,以提高识别乳腺恶性肿瘤的效果。从由最小二乘法拟合的cole模型圆弧中提取多个可以表征其特征的参数,使用典型相关分析选出合适的参数,并提取正常组织的参数作为参考,再将病例的参数分布与参考参数的分布作多元分析,获取衡量组织异常程度的指标用于成像。结果表明:典型相关分析去除了一些误差较大的参数,通过对三种多元分析方法结果的比较,选择了相关系数法以衡量乳腺的异常程度。该方法综合考虑多个特征参数的识别作用,且能易于成像,有助于辅助诊断乳腺恶性疾病。

CSAMT中的不同激电模型效果的对比研究

本文主要讨论CSAMT一维正演模拟中加入不同的激电模型来观测其对电场的影响,以最具代表性的cole-cole,dias和双cole-cole激电模型为基础,对不同的地电模型来做正演研究。本文以实验室所测某地区采集的野外岩石露头电性参数为基础,分别用上述三种模型来反演其频谱参数,通过数据拟合发现双cole-cole模型拟合效果最好,dias模型居中。基于上述三种模型,以复电阻率代替不考虑地电体极化效应的直流电阻率,对CSAMT场源一维层状模型进行了正演模拟,分析其电场值变化,发现双cole-cole模型引起的异常最大,dias居中,这与我们实验室所反演的效果相吻合。

基于双频并行模型的小肠组织压榨状态研究

基于自制的自动压榨装置对胃肠组织的压榨状态进行研究,采用双频并行阻抗分析的方法来研究压榨过程中组织阻抗的变化情况,探索可以表征组织受压状态的压榨参数,以期用于智能吻合器的控制。模拟吻合器的工作方法,控制恒压强分别为8、16、32 g/mm^2对小肠组织进行压榨,测量组织阻抗进行分析。结果显示,细胞低频电导G LF和高频电纳B HF随着压强的迅速增加而减小;恒压时,G LF随时间增加而减少;压强较小时,B HF随时间波动减小;压强较大时,B HF的波动减弱,减小趋势增加。双频并行模型参数G LF和B HF的变化趋势与基于Cole Y模型的多频阻抗分析中G 0、C CPEF和△G的变化趋势具有相似性,因此,也可以作为反映细胞受压状态的工程化参数。

复电阻率法二维有限元数值模拟

伴随着复电阻率法的广泛应用,发展精确和快速的正演和反演算法成为复电阻率法研究的重点.本文采用基于三角单元剖分的有限单元法进行了复电阻率二维数值模拟研究.为了提高计算速度,对无穷远边界进行了近似处理.整个正演计算过程分为两步,首先采用有限单元法计算四个不同频率的视复电阻率数据,然后对前一步得到的视复电阻率数据采用递推算法计算视Cole-Cole参数.采用这种正演算法与一维正演的结果进行了对比,验证了本文方法的正确性.设计了两个二维极化模型,数值模拟结果表明视复电阻率和Cole-Cole视参数等值线断面图对于异常目标体都有比较明显的反映.

纳米改性变压器油–纸复合绝缘频率响应特性

为寻求提高变压器油纸复合绝缘特性可能途径，开展了纳米改性变压器油-纸复合绝缘频率响应特性研究。利用电介质频率响应法，对比测试了添加纳米改性前后油纸复合绝缘不同微水含量、在不同温度条件下，10^-4～10^-6Hz范围频率响应；建立基于Cole-Cole函数的弛豫模型分析实验结果，并通过最小二乘法拟合得到弛豫模型参数；分析小同微水含量及温度条件下添加纳米粒子对弛豫参数的影响。结果表明：所建立的弛豫模型能较好地反映油纸复合绝缘频率响应特性，弛豫模型参数能反映油纸复合绝缘状态的变化规律；添加纳米粒子引入了新弛豫机制，在低频及高频段，降低了油纸复合绝缘的介质损耗，在0．1～100Hz频率范围内却增大了其介质损耗，且随着温度升高及微水含量增加，影响越显著。

三维复电阻率电磁场正演研究

将Cole-Cole模型表示的地下异常体各剖分单元复电阻率,引入到体积分方程求解均匀大地三维电磁场计算中,实现电偶源地面激发、接收复电阻率三维电磁场正演模拟。

可极化大地上CSAMT激发极化效应的研究

采用Cole-Cole模型来模拟大地可极化,对三层水平地层且中间层为极化层的可控源音频大地电磁激电测深的视电阻率进行理论计算,分析极化参数对视电阻率曲线的影响规律.采用广义逆方法对三层水平地层且中间层为极化层的模型进行了理论的反演,初步得出:提取极化大地上可控源音频大地电磁测深数据中的激电效应是可能的。

生物肌肉组织δ色散机理

以人体肌肉组织为例,研究δ色散发生的频率区间,验证δ色散是一种发生在较宽频率范围内的色散现象.改变4阶Cole-Cole模型中的4个弛豫时间,粗略判断4种色散发生的频率区间,在此频率区间内通过数值计算得出介电常数及其增量,并据此判断α、β、δ、γ色散发生的精确频率区间.结果表明肌肉组织α色散发生的频率区间在4种色散中是最窄的,但对应的介电常数的变化量是4种色散中最大的.β色敞发生的频率范围较α色敞的大,对应的介电常数的变化范围小于α色散的.δ色敞发生的频率范围比α、β色散的都大,但其对应的介电常数比α、β色散的要小.γ色散对应的介电常数是4种色散中最小的.

深海多金属硫化物瞬变电磁激电效应初探

瞬变电磁法是深海多金属硫化物勘探的有效手段。海底多金属硫化物中高品位的金属组分会引起极强的激电效应,且对瞬变电磁响应产生显著影响。本文通过实验室测量和数值模拟对深海多金属硫化物的激电效应进行了探讨和分析。首先对西南印度洋中脊热液区的岩矿石样品进行了较为系统的电性测试,典型硫化物的复电阻率在频率域有最大达160 mrad相位移动,时间域与频率域的测量结果表明,极化率参数可以很好地区分硫化矿物与围岩。利用Cole-Cole模型对实测复电阻率进行解释,得到复电阻率的特征参数,分析各参数与块状硫化物组分和结构的关系,并根据极化率参数对典型硫化物进行了分类。将典型硫化物的激电参数用于计算层状介质的瞬变电磁响应,计算结果表明,在海底多金属硫化物矿床瞬变电磁法响应的最佳观测时窗内可同时观测到激电效应的影响。虽然在采集时窗晚期瞬变响应发生畸变,但在信号接收早期,激电效应能有效增强瞬变电磁法对深海多金属硫化物的探测能力,为瞬变电磁实测数据提供解释依据。

激电效应对海洋可控源电磁响应的影响

在海洋可控源电磁法数值模拟和反演解释中,通常没有考虑激电效应的影响。本文基于Cole-Cole模型,在一维和二维海洋可控源电磁正演模拟中考虑了激电效应,计算海洋可控源电磁场响应,并定义一个新的参数——IP强度,用以表征激电效应的强弱。在一维海洋可控源电磁反演中也考虑了激电效应,分析激电效应对反演结果的影响。计算结果表明:激电参数、观测频率、储层厚度等参数会影响激电效应的强度,激电效应会导致反演结果中油气储层电阻率偏大,但是影响不是非常显著。

复视电阻率法(CR)在浅层油藏探测中的应用

在准噶尔盆地的西北缘,实施了用于浅层油藏探测的复视电阻率法的资料采集。野外观测采用变型的偶极-偶极装置。资料处理采用基于Cole—Cole模型和Brown模型乘法组合的重整化谱参数相位交错拟合法。结果表明,CR法可以精细刻划在预定深度范围内探测目标的激电异常的纵、横向变化特征,并能提供有关油藏的多种信息,为钻井井位设计提供了可靠的地球物理依据。

应用于激电勘探的m序列相关辨识差分算法

m序列与随机噪声相关程度很低,因而具有抗干扰性能。在激电勘探应用中,传统m序列相关辨识时域公式在过采样、大位宽的情况下与理论值不符,因此推导出一种在τ<Δt范围计算冲激响应的差分算法,并通过Cole-Cole时域激电模型的数值模拟验证了该算法的正确性,为m序列相关辨识在激电勘探中的应用提供了一种新的思路。

基于S3C2440的阻抗测量系统的研制

常见内脏以及免疫系统疾病等都会在患者的身体表面有表征表现,尤其体现在身体阻抗的变化。本设计基于无创、安全的生物电阻抗测量技术对人体进行监测。文中从生物电阻抗系统设计、分析患者体表阻抗变化与鉴别体表变化指标等方面阐述。系统硬件部分以三星的S3C2440为核心控制单元,采用克服电极-皮肤接触阻抗和极化影响的四电极测量法。软件部分对DDS模块控制、AD采样、系统软件校准以及提取Cole模型参数进行实现。实际测量5名受试者得出生物阻抗的幅值与时间、测量频率与阻抗的关系并利用最小二乘法进行Cole模型拟合。得出体表表征发生过程中胞外液阻值Re作为体表表征鉴别的指标参数。

乳腺电阻抗扫描系统组织特征频率拟合的研究

研究多频电阻抗扫描系统中激励频率分布对于组织特征频率ωc拟合的影响,并提出一种基于局部频率拟合的方法,提高特征频率的拟合精度,增大良恶性病例间的区分度。根据三种不同模式下的拟合结果,分别求取良性病例与恶性病例特征频率的分布距离,根据分布距离的大小来判断测量数据以及拟合方式的有效性。结果表明,在采用局部拟合方法后,分布距离较全局拟合方法有了明显的提高。

油水驱替条件下岩石复电阻率测试与分析

油水驱替,一个水驱油和油驱水的混合交替过程。测量了岩石的物理性质-复电阻率。复电阻率的研究建立在激发极化效应理论依据上,即在电化学的作用下,产生的人工激发极化电场规律。由其延伸的频谱激电法和复电阻率法,同样也是测试复电阻率的基础。在不同油水饱和度下进行油水驱替实验,测量幅频、相频的变化特征。以理想的Cole模型为基础,通过反演拟合得到频谱参数。利用实验数据及模型拟合,最终得出复电阻率的测试分析规律。