音频地电场采集平台设计与实验研究

摘要

本文针对1 Hz~2 kHz地电场信号的采集需求,设计实现了一种多通道并行采集与上位机数据处理的仪器设计方案.其中信号采集部分采用微弱信号检测技术,同时对多路信号进行前置放大、信号调理,模数转换后存储在SD卡上或上传至上位机存储.上位机数据处理软件实现数字滤波选频、频谱分析、天然电场动态信号分析等功能,得到相应结果并自动成图.本文通过室内实验验证通道稳定性、一致性基础上进行了多次室外或野外实验:例如在湖南科技大学地下水水源地附近进行了通道一致性实验和地下水探测实验;针对双频激电仪2频组信号设计了三种不同条件下的信号采集实验,实验结果良好;在湖南省浏阳市大围山白泥村开展了寻找基岩裂隙水的探测实验,将本装置与湖南继善高科技有限公司SQ-5型双频激电仪、湖南普奇地质勘察设备研究院PQWT-S300天然电场找水仪进行了实验对比,实验结果定位的地下水异常点与另外两种仪器探测结果一致,表明了本装置在地质勘探应用中的可行性和有效性.本装置可同时采集多个测点信号,能在1 Hz~2 kHz频带内提取高密频点的时频信号,可移植性强、易于功能扩展,且成本低廉,在资源勘察、工程物探等方面应用前景良好.