XW5512B電(diàn)火花(huā)震源由湖(hú)南湘潭无線(xiàn)電(diàn)有(yǒu)限责任公司自行研制生产,主要用(yòng)于海洋和陆地的浅、中、深层地震勘探,水文(wén)勘探,建筑基桩及桥墩水電(diàn)效应法检测的专用(yòng)仪器,也可(kě)以作為(wèi)其他(tā)无损检测的声波震源。它具有(yǒu)发射功率强、體(tǐ)积小(xiǎo)、重量轻、自动化程度高、操作安全可(kě)靠、质量经久耐用(yòng)等特点。
電(diàn)火花(huā)震源简介:電(diàn)子装置,在微秒(miǎo)级别放電(diàn)产生電(diàn)弧汽化水形成冲击。交流電(diàn)源经升压、整流后,储存在高压電(diàn)容器组中,大量存储的高压電(diàn)能(néng)通过专用(yòng)的放電(diàn)電(diàn)极瞬间放電(diàn),在介质中通过脉冲大電(diàn)流,使周围介质汽化,形成高温高压區(qū),从而产生冲击波,成為(wèi)振动波的震源。
起源及发
電(diàn)火花(huā)震源是最早应用(yòng)于海洋地震勘探的非炸药震源,1957 年阿尔卑斯地球物(wù)理(lǐ)公司生产了世界第一台電(diàn)火花(huā)震源系统。然而由于传统電(diàn)火花(huā)震源子波重复性差,传统電(diàn)火花(huā)震源逐步被枪震源所替代。近年来随着電(diàn)力電(diàn)子技术的发展,電(diàn)火花(huā)震源又(yòu)重新(xīn)应用(yòng)于海洋工程地震勘探,其電(diàn)源部分(fēn)和发射阵都得到了很(hěn)好的改进,為(wèi)區(qū)别于传统電(diàn)火花(huā)震源,称為(wèi)多(duō)電(diàn)极電(diàn)火花(huā)震源(MES),习惯上仍简称為(wèi)電(diàn)火花(huā)震源。
组成
電(diàn)火花(huā)震源由電(diàn)源控制台、变压整流、放電(diàn)電(diàn)阻、高压電(diàn)容器组、特制点火开关、放電(diàn)電(diàn)缆及電(diàn)极等部分(fēn)组成。高压放電(diàn)同轴電(diàn)缆由車(chē)尾部引出,電(diàn)缆末端装有(yǒu)专用(yòng)的放電(diàn)電(diàn)极。
工作过程
由人工控制将外部发電(diàn)机(30KW)或市電(diàn)所供電(diàn)压220V或380V, 经调压器和高压变压器升压為(wèi)10KV電(diàn)压,整流后变直流储存到高压電(diàn)容器组中,由控制系统监控测试充電(diàn)情况和安全保护装置。充足電(diàn)后,由人工或仪器遥控系统控制触发系列,使点火开关瞬时打开,在電(diàn)容器组两极及電(diàn)缆放電(diàn)電(diàn)极形成回路,在放電(diàn)電(diàn)极端产生電(diàn)弧,从而形成電(diàn)火花(huā)震源。
充電(diàn)过程,由30KW柴油发電(diàn)(或市電(diàn)) 供给三相交流電(diàn)于A、B、C、D端,通过空气开关和瓷保险RD的过流保护,三个交流電(diàn)流表I用(yòng)于监视三相充電(diàn)電(diàn)流是否一致,送到手柄自藕调压器下的初级,经调压送到升压变压器的初级,升压变压舍享為(wèi)特制的干式变压器,可(kě)将電(diàn)压升到1×104V,由T2的次级给出高压交流電(diàn),经由高压硅堆组成的三相桥式整流回路D1~D6整流, 变為(wèi)高压直流,经電(diàn)阻R1~R3将高压電(diàn)能(néng)储存到高压電(diàn)容器中,其中R1用(yòng)来限制充電(diàn)電(diàn)流。点火过程也就是放炮过程,当電(diàn)容器组C01、C02中的電(diàn)压充到预定位时用(yòng)KV表进行监视切断充電(diàn)電(diàn)源,根据仪器操作员命今,用(yòng)遥控或手动通过触发装置T4 、T5接通分(fēn)装在两组高压放電(diàn)回路中的两个高压三极点火开关G01、G02 ,使两组電(diàn)容器组中的储能(néng)通过各自的放電(diàn)電(diàn)缆,在電(diàn)极端a 、b和a’、b’同时释放,形成两组组合激发的震源放電(diàn)过程,即当用(yòng)过震源不再放炮时,或在充電(diàn)过程中发现问题不能(néng)放炮时,為(wèi)了释放残留或储存在電(diàn)容器组C01、C02中的電(diàn)能(néng),闭合触头就可(kě)达到放電(diàn)的目的,C01通过電(diàn)阻R2释放能(néng)量,C02通过R3释放能(néng)量。
特点
電(diàn)火花(huā)震源是一种典型的非炸药地震勘探震源,安全绿色环保,对周围环境的影响小(xiǎo),可(kě)用(yòng)于各种地震方
法 [1] 。并且可(kě)根据需求定制其激发频率、能(néng)量等参数,以此满足各种工况的使用(yòng)要求。
其特点包括:
(1)激发的地震波频率与炸药激发的地震波类似,适合各种类型的地震勘探。電(diàn)火花(huā)震源产生的塑性形变小(xiǎo),对周围环境破坏小(xiǎo),所以也适合城市地震勘探。
(2)多(duō)次激发子波一致性好。
(3)激发间隔可(kě)以定制,既适合走航式探测也适合定点放炮应用(yòng)。
(4)體(tǐ)积较小(xiǎo),适合陆地和水域等不同野外条件,适用(yòng)面较广,能(néng)量较大。常见能(néng)量从几百焦耳到几十万焦耳,勘探深度从几米到几千米。
应用(yòng)
電(diàn)火花(huā)震源多(duō)用(yòng)于海洋工程地震调查,其穿透深度100~250 m,并具有(yǒu)很(hěn)高的分(fēn)辨率。根据水深、底质类型、所需的地层穿透深度等要求的不同,震源的输出能(néng)量可(kě)以在几十到数千焦耳之间。多(duō)電(diàn)极電(diàn)火花(huā)震源也已经可(kě)以用(yòng)于深层地震调查。
对比
与空气枪震源对比,由于完全没有(yǒu)“气泡效应”,效果优于空气枪。并且,同能(néng)量情况下,電(diàn)火花(huā)震源比空气枪震源體(tǐ)积小(xiǎo),重量轻几个数量级。
与重锤震源相比,其激发的地震波频率高于重锤,适合地质构造精细结构的探测。 [2]
与炸药震源对比,绿色环保,对周边环境影响小(xiǎo)。