本發明公開了一種等值反磁通瞬變電磁法中零磁通面位置的確定方法，包括采用等值反磁通調瞬變電磁儀連續發送信號至發送天線并實時采集接收天線的接收信號；對接收信號進行離散傅里葉變換得到頻譜數據；實時提取功率譜密度形成功率譜密度隨時間變化的曲線；實時調整接收天線的位置直至功率譜密度位于功率譜密度曲線的最小值，此時接收天線的位置即為等值反磁通瞬變電磁法中零磁通面的位置。本發明通過獲取接收信號的功率譜密度并進行實時調節的方式，能夠快速穩定的確定等值反磁通瞬變電磁法中零磁通面位置，而且本發明方法的方法簡單，科學，可靠。

技術領域

本發明具體涉及一種等值反磁通瞬變電磁法中零磁通面位置的確定方法。

背景技術

隨著經濟技術的發展，電磁勘探等基礎學科領域也得到了長足的發展。

瞬變電磁法(Transient Electromagnetic Methods，簡稱TEM)通過不接地回線向地下發射一次脈沖磁場，在一次脈沖磁場的激勵下，地下地質體將產生感應渦流，感應渦流產生的二次磁場不會隨一次磁場消失而立即消失，在一次脈沖磁場間歇期間利用天線或接地電極觀測二次磁場，從而達到探測地下地質體的目的。

等值反磁通瞬變電磁法(Opposing Coils TEM，簡稱OCTEM)是一種新型的瞬變電磁法，其原理與傳統的瞬變電磁法一致，不同的是OCTEM以等值反磁通的規律作理論依據，采用兩個通以大小相同、方向相反電流的大小相同、平行共軸的天線作為發射源，位于等值反磁通零磁通面的接收天線接收地下二次場，測量地下純二次場響應。

根據矢量疊加原理，正負反向磁源產生的一次場始終存在至少一個磁場得垂直分量為零的平面，該位置稱為等值反磁通的零磁通面。由于需要將接收天線設置在所述的等值反磁通零磁通面，因此對于等值反磁通瞬變電磁法的零磁通面的位置確認就顯得尤為重要。

目前，等值反磁通瞬變電磁法的零磁通面的位置確認，一般采用的是機械調節接收天線的位置，通過目測二次場衰減曲線早期沒有過渡過程(明顯畸變)，從而定性判斷零磁通面的位置。但是，目前的等值反磁通瞬變電磁法的零磁通面的位置確認方法，主觀性較大，無法科學準確的確認零磁通面的位置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠快速、準確的對零磁通面的位置進行確定的等值反磁通瞬變電磁法中零磁通面位置的確定方法。

本發明提供的這種等值反磁通瞬變電磁法中零磁通面位置的確定方法，包括如下步驟：

S1.采用等值反磁通調瞬變電磁儀連續發送頻率為f的信號至發送天線，同時實時采集接收天線的接收信號；

S2.實時對步驟S1得到的接收信號進行離散傅里葉變換，得到帶寬為Band的頻譜數據；

S3.根據步驟S2得到的頻譜數據，實時提取頻點f的功率譜密度A，形成功率譜密度A隨時間變化的曲線；

S4.實時調整接收天線的位置，直至實時接收數據的功率譜密度A位于步驟S3形成的功率譜密度曲線的最小值時，此時接收天線的位置即為等值反磁通瞬變電磁法中零磁通面的位置。

步驟S1所述的等值反磁通調瞬變電磁儀連續發送頻率為f的信號至發送天線，具體為等值反磁通調瞬變電磁儀連續發送頻率為f的雙極性方波信號至發送天線。

所述的頻率f的取值規則為：其中，f_s為采樣頻率，N_fft為離散傅里葉變換的點數，且f為的整數倍。

步驟S2所述的得到帶寬為Band的頻譜數據，具體為得到帶寬為0～2f的頻譜數據。