多功能发射机制造技术

本发明专利技术提供一种多功能发射机，由物理上相互分离的多个功能模块构成，包括：电源叠加模块，变频调压模块，至少两个整流模块，发射输出模块，控制模块；其中电源叠加模块与多个外部电源连接，用于将多个外部电源的交流电同相并将电源输入功率叠加，获得具有第一电压和第一频率的交流电；变频调压模块用于调整第一电压和第一频率，获得具有第二电压和第二频率的交流电；至少两个整流模块，用于将变频调压后的交流转换为直流；发射输出模块，其输出端与发射天线连接用于将至少两个整流模块的串并联，并调整输出的波形和频率；控制模块用于控制发射信号波形、时钟和频率。本发明专利技术中的多功能发射机具有测量功能多、运输方便、可扩展性强、成本低的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地球物理勘探
，特别涉及一种多功能发射机。
技术介绍
电法勘探是地球物理勘探技术中的主要分支之一，电法勘探是利用地壳中的多种岩石、地层间电学性质之差异来勘探地质构造。在电法勘探中，目前利用岩石和地层的电学性质或物理参数主要有四种，电阻率、磁导率、极化特性以及介电常数。作为电法勘测的一种，可控源音频大地电磁探测法(CSAMT)由于具有信号强度大、抗干扰能力强、分辨率高等独特的优点而受到业内的关注。这种方法利用可控的人工场源通过埋入地表的电偶极，向地下垂直发射平面电磁波，改变发射频率即可改变探测深度和分辨率，电磁波在传播过程中有能量衰减，遇到电导率不同的地层界面时发生反射，在地面接收反射波并测量电磁场分量，即可获得地层结构的剖面和深度信息。通常，可控源音频大地电磁探测系统包括三部分：发射装置、接受装置和数据处理装置，其中，主要有发射机、发电机、发射控制器、发射电极及附属设备。其中，发射机用于产生特定频率的电磁波，根据不同的发射功率规格(10kw、20kw和50kw)，需要匹配相应功率的发电机，例如，10kw的发射机匹配10kw的发电机，20kw的发射机需要匹配20kw的发电机。功率越大发电机体积和重量就越大，而现有的便携式交流发电机不能实现串并联。地球物理勘探多是野外作业，工作环境复杂，笨重的发电机运输非常不方便，而且根据不同的测量要求往往还必须携带多种功率规格的发射机和发电机，更增加了勘测工作的难度。此外，随着可控源音频大地电磁探测法的应用范围逐渐扩大，测量的需求也更加多样化，从功能和成本角度考虑，传统的发射机功率规格固定不变，用户可实现的功能单一，实用灵活性较差，为适应不同的需求必须要购置多台发射机，成本较高。类似的，用于激发极化法测量的发射机也存在上述问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种多功能发射机，运输较方便，能够适应野外作业的复杂环境。为解决上述问题，本专利技术提供一种多功能发射机，其特征在于，有物理上相互分离的多个功能模块构成，所述多个功能模块包括：电源叠加模块，变频调压模块，至少两个整流模块，发射输出模块，控制模块；其中，所述电源叠加模块，与多个外部电源连接，用于将多个外部电源的交流电同相并将电源输入功率叠加，获得具有第一电压和第一频率的交流电；变频调压模块，用于调整第一电压和第一频率，获得具有第二电压和第二频率的交流电；至少两个整流模块，用于将变频调压后的交流转换为直流；-->发射输出模块，其输出端与发射天线连接，用于将所述至少两个整流模块的串并联，并调整输出的波形和频率；控制模块，用于控制发射信号波形、时钟和频率。所述电源叠加模块、变频调压模块、控制模块、发射输出模块和各个整流模块均分别设置于独立的便携式机箱中，各个机箱面板上设有连接线接口，通过连接线将上述各个功能模块连接。所述变频调压模块包括整流电路、滤波电路和高频逆变电路，所述整流电路的输出端连接滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接高频逆变电路的输入端。所述整流模块包括高频变压电路和高频整流滤波电路，所述高频变压电路的输出端连接高频整流滤波电路的输入端。所述发射输出模块包括：串并联网络、移相驱动电路、H桥极性转换电路和H桥驱动电路；其中，所述串并联网络用于根据不同负载对不同电压等级的要求，将至少两个整流模块的直流进行串并联后输出；H桥极性转换电路用于进行单、双极性控制和波形及频率控制；所述H桥驱动电路用于驱动H桥极性转换电路；所述移相驱动电路用于驱动高频逆变电路。所述串并联网络通过面板上的三个万能转换开关的不同组合方式实现。所述的多功能发射机还包括保护模块，与所述控制模块连接，用于对各个功能模块进行过流、过热或负载短路保护。所述的多功能发射机还包括GPS天线和GPS接收模块，用于获取测量的时间和位置信息。所述的多功能发射机还包括数据存储模块，与控制模块连接，用于接收并实时存储来自GPS的时间信息及来自控制模块的设备工作状态数据。所述控制模块还设置有CAN通信接口，用于实现控制模块与数据存储模块的连接。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：多功能发射机在运输过程中，装有各个模块的机箱分别独立运输，到达测量地点时再按照发射功率的要求进行组合，例如发射功率为10kw时，将一台10kw的发电机或两台5kw的发电机与电源叠加模块连接，经过电源叠加模块同步相位后，获得具有第一电压和第一频率的交流电，然后经过变频调压模块的调整，获得具有第二电压和第二频率的交流电，而至少两组整流模块将变频调压后的交流转换为直流，并由发射输出模块串并联后调整输出的波形和频率，最后输出到电偶极，整个工作过程由控制模块控制发射信号波形、时钟和频率。整流模块的数量和串并联关系可以根据需要灵活选择，例如，需要更大的发射功率(例如20kw～50kw)时，可以相应增加整流模块的数量并调整串并联关系，不需要更换现有的其他模块，大大节省了成本，相对于传统的发射机，不需要再匹配大功率的发电机，而只要携带较轻巧的小功率发电机，发射机本身也分成多个功能模块，体积和重量均明显减小，便于地球物理勘探的野外作业。由此可见，本实施例中的多功能发射机具有测量功能-->多、运输方便、可扩展性强、成本低的优势。对于CSAMT法来说，大功率的测量由多个小功率模块组合而成，根据需求既可以测量大面积大深度，也兼顾小面积小深度；设备扩展性很强，例如20kw的发射机，未来可以通过整流模块叠加的方式增加到50kw，有利于降低设备一次投入的成本。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为实施例一中多功能发射机的结构示意图；图2为实施例一中多功能发射机电气结构框图；图3为图2的电气原理图；图4为实施例一中H桥驱动电路的电气原理图；图5为实施例二多功能发射机的电气结构框图；图6为本专利技术另一实施例在多功能发射机的电气结构框图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。为突出本专利技术的特点，附图中没有给出与本专利技术的专利技术点必然直接相关的部分。可控源音频大地电磁探测法(Controlled Source Audio-frequencyMagnetotellurics，CSAMT)最早是加拿大多伦多大学的D.W.Strangway教授和他的研究生Myron Goldtein于1971年提出的。针对大地电磁法场源的随机性和信号微弱，以致观测十分困难这一状况，他们提出了一种改变方案——采用可以控制的人工场源，故称可控源；又因使用的是音频段频率，所以把它称作可控源音频大地电磁法。他们于1975年从理论和实验两方面奠定本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多功能发射机，其特征在于，由物理上相互分离的多个功能模块构成，所述多个功能模块包括：电源叠加模块，变频调压模块，至少两个整流模块，发射输出模块，控制模块；其中，所述电源叠加模块，与多个外部电源连接，用于将多个外部电源的交流电同相并将电源输入功率叠加，获得具有第一电压和第一频率的交流电；变频调压模块，用于调整第一电压和第一频率，获得具有第二电压和第二频率的交流电；至少两个整流模块，用于将变频调压后的交流转换为直流；发射输出模块，其输出端与发射天线连接，用于将所述至少两个整流模块的串并联，并调整输出的波形和频率；控制模块，用于控制发射信号波形、时钟和频率。

【技术特征摘要】
1.一种多功能发射机，其特征在于，由物理上相互分离的多个功能模块构成，所述多个功能模块包括：电源叠加模块，变频调压模块，至少两个整流模块，发射输出模块，控制模块；其中，所述电源叠加模块，与多个外部电源连接，用于将多个外部电源的交流电同相并将电源输入功率叠加，获得具有第一电压和第一频率的交流电；变频调压模块，用于调整第一电压和第一频率，获得具有第二电压和第二频率的交流电；至少两个整流模块，用于将变频调压后的交流转换为直流；发射输出模块，其输出端与发射天线连接，用于将所述至少两个整流模块的串并联，并调整输出的波形和频率；控制模块，用于控制发射信号波形、时钟和频率。2.根据权利要求1所述的多功能发射机，其特征在于，所述电源叠加模块、变频调压模块、控制模块、发射输出模块和各个整流模块均分别设置于独立的便携式机箱中，各个机箱面板上设有连接线接口，通过连接线将上述各个功能模块连接。3.根据权利要求2所述的多功能发射机，其特征在于，所述变频调压模块包括整流电路、滤波电路和高频逆变电路，所述整流电路的输出端连接滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接高频逆变电路的输入端。4.根据权利要求1-3任一项所述的多功能发射机，其特征在于，所述整流模块包括高频变压电路和高频整流滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：方励，汪东平，张小华，张辉，
申请(专利权)人：北京南风科创应用技术有限公司，中国船舶重工集团公司第七一O研究所，
类型：发明
国别省市：11