一种金属矿体探测仪及探测信号处理方法技术

本发明专利技术涉及一种金属矿体探测仪及探测信号处理方法，其中该仪器包括：传感器、电磁信号处理电路、激光传感器和上位机。本发明专利技术通过利用激光数据初步判断地质体附近是否含有金属，然后使用传感器来感知待检测地质体反射的天然电磁波信号，并对天然电磁波信号进行放大和筛选处理后得到选频信号，可以对地质体的特性进行分析从而得出该地质体附近金属矿体的种类、埋藏深度、厚度和产状，大大提高了金属矿体的勘测效率,且基本不受常规电气设备、轮船铁质材料或者海浪冲击的影响，具有探测深度大，探测精度高的优点。探测精度高的优点。探测精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种金属矿体探测仪及探测信号处理方法


[0001]本专利技术涉及探测器
，特别是涉及一种金属矿体探测仪及探测信号处理方法。

技术介绍

[0002]目前在陆地上探测金属矿体的有无，国内、外传统的物探方法基本已经是比较成熟的技术，但对300米以下的矿体尤其是水下的矿体，由于受传统物探原理的体积效应限制,导致矿体埋藏越深，探测越不准。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种金属矿体探测仪及探测信号处理方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种金属矿体探测仪，包括：
[0006]传感器，用于接收待检测地质体反射的天然电磁波信号；
[0007]电磁信号处理电路，与所述传感器连接，用于对所述天然电磁波信号依次进行放大、滤波和选频处理得到选频信号；
[0008]激光传感器，用于采集待检测地质体的激光数据；
[0009]上位机，分别与所述电磁信号处理电路和所述激光传感器连接，用于显示所述选频信号，并根据激光数据判定待检测地质体是否富含金属。
[0010]优选的，还包括：
[0011]激光器驱动电路，与所述激光传感器连接，用于驱动所述激光传感器发出激光。
[0012]优选的，所述激光器驱动电路包括：
[0013]电压放大电路，用于对初始电压信号进行放大，得到放大后的电压信号；
[0014]第一晶体管，所述第一晶体管的基极与所述电压放大电路的输出端连接，所述第一晶体管的集电极与所述激光传感器的供电端连接；
[0015]第二晶体管，所述第二晶体管的集电极分别与所述第一晶体管的发射极和所述激光传感器的另一供电端连接。
[0016]优选的，还包括：
[0017]电阻，所述电阻的一端与所述第一晶体管的发射极连接，所述电阻的另一端与所述第二晶体管的集电极连接。
[0018]优选的，所述传感器，包括：
[0019]第一覆铜板；
[0020]第二覆铜板，所述第二覆铜板通过胶水粘连在所述第一覆铜板上，且所述第一覆铜板和所述第二覆铜板之间具有绝缘层；
[0021]铁皮，所述铁皮包覆在所述第一覆铜板外侧。
[0022]优选的，所述第一覆铜板和所述第二覆铜板的尺寸和厚度均相同。
[0023]本专利技术还提供了一种探测信号处理方法，所述方法应用于上述的一种金属矿体探测仪，包括：
[0024]获取待检测地质体反射的天然电磁波信号；
[0025]对所述天然电磁波信号依次进行放大和滤波后得到放大后的天然电磁波信号；
[0026]根据待检测地质体在海中的深度确定截止频率的电压值；
[0027]利用所述截止频率的电压值对所述放大后的天然电磁波信号进行筛选得到选频信号；
[0028]获取待检测地质体的激光数据和激光传感器与待检测地质体的距离；
[0029]根据所述激光数据和所述距离计算待检测地质体反射的激光束的接收功率；
[0030]根据所述接收功率判断所述待检测地质体是否富含金属。
[0031]优选的，所述根据待检测地质体在海中的深度确定截止频率的电压值，包括：
[0032]采用公式：
[0033][0034][0035]确定截止频率的电压值；其中，V
fi
为截止频率的电压值，γ为待检测地质体顶界面对电磁波的反射系数，σ为待检测地质体的应力值，为待检测地质体的视电阻率，H为待检测地质体所在深度，A为附加常数，a为仪器监测频点的二分之一带宽，B为传感器灵敏度参数，C
i
为系数，k为常数，且k＝9.4
×
105，v为泊松比，E为弹性模量。
[0036]优选的，所述根据所述激光数据和所述距离计算待检测地质体反射的激光束的接收功率，包括：
[0037]采用公式：
[0038][0039]计算激光束的接收功率；其中，p
R
表示激光束的接收功率，P
T
表示发射的激光束功率，m表示调制器的光波调制度，A
s
表示激光束的孔径面积，A
t
表示地质体反射激光的有效面积，Ω
t
表示地质体散射立体角，Ω
s
表示发射光束立体角，R表示激光传感器到地质体的距离，ρ表示地质体反射率，T表示总透光率，μ表示大气消光系数。
[0040]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0041]本专利技术通过利用激光数据初步判断地质体附近是否含有金属，然后使用传感器来感知待检测地质体反射的天然电磁波信号，并对天然电磁波信号进行放大和筛选处理后得到选频信号，可以对地质体的特性进行分析从而得出该地质体附近金属矿体的种类、埋藏深度、厚度和产状，大大提高了金属矿体的勘测效率,且基本不受常规电气设备、轮船铁质材料或者海浪冲击的影响，具有探测深度大，探测精度高的优点。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]图1为本专利技术提供的实施例中的电磁波接收原理图；
[0044]图2为本专利技术提供的实施例中的激光器驱动电路图；
[0045]图3为本专利技术提供的实施例中的传感器结构图；
[0046]图4为本专利技术提供的实施例中的金属矿体探测仪电磁部分工作原理图；
[0047]图5为本专利技术提供的实施例中的双T网络电路图；
[0048]图6为本专利技术提供的实施例中的金属矿体探测仪电磁部分原理图；
具体实施方式
[0049]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0050]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0051]本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属矿体探测仪，其特征在于，包括：传感器，用于接收待检测地质体反射的天然电磁波信号；电磁信号处理电路，与所述传感器连接，用于对所述天然电磁波信号依次进行放大、滤波和选频处理得到选频信号；激光传感器，用于采集待检测地质体的激光数据；上位机，分别与所述电磁信号处理电路和所述激光传感器连接，用于显示所述选频信号，并根据激光数据判定待检测地质体是否富含金属。2.根据权利要求1所述的一种金属矿体探测仪，其特征在于，还包括：激光器驱动电路，与所述激光传感器连接，用于驱动所述激光传感器发出激光。3.根据权利要求2所述的一种金属矿体探测仪，其特征在于，所述激光器驱动电路包括：电压放大电路，用于对初始电压信号进行放大，得到放大后的电压信号；第一晶体管，所述第一晶体管的基极与所述电压放大电路的输出端连接，所述第一晶体管的集电极与所述激光传感器的供电端连接；第二晶体管，所述第二晶体管的集电极分别与所述第一晶体管的发射极和所述激光传感器的另一供电端连接。4.根据权利要求3所述的一种金属矿体探测仪，其特征在于，还包括：电阻，所述电阻的一端与所述第一晶体管的发射极连接，所述电阻的另一端与所述第二晶体管的集电极连接。5.根据权利要求1所述的一种金属矿体探测仪，其特征在于，所述传感器，包括：第一覆铜板；第二覆铜板，所述第二覆铜板通过胶水粘连在所述第一覆铜板上，且所述第一覆铜板和所述第二覆铜板之间具有绝缘层；铁皮，所述铁皮包覆在所述第一覆铜板外侧。6.根据权利要求2所述的一种金属矿体探测仪，其特征在于，所述第一覆铜板和所述第二覆铜板的尺寸和厚度均相同。7.一种探测信号处理方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1
‑
6任意一项所述的一种金属矿体探测仪，包括：获取待检测地质体反射的天然电磁波信号；对所述天...

【专利技术属性】
技术研发人员：武永清，
申请(专利权)人：海南鑫镁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：