核磁共振找水仪NMR-地球探测技术实验教学示范中心
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核磁共振找水仪NMR
 

地面NMR找水方法利用了不同物质原子核弛豫性质差异产生的NMR效应,即利用了水中氢核(质子)的弛豫特性差异,在地面上利用核磁共振找水仪,观测、研究在地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律,进而探测地下水是否存在。地面NMR找水方法,又称地面NMR测深,该方法应用核磁共振找水仪,通过由小到大地改变激发脉冲矩qq=I0·tp,式中I0tp分别为激发电流脉冲的幅值和持续时间)来探测由浅到深的含水层的赋存状态,实现对地下水资源的探测。

NMR找水方法中,通常向铺在地面上的线圈(发射/接收线圈)中供入频率为拉摩尔频率的交变电流脉冲,交变电流脉冲的包络线为矩形(见图1a)。在地中交变电流形成的交变磁场激发下,使地下水中氢核形成宏观磁矩。这一宏观磁矩在地磁场中产生旋进运动,其旋进频率为氢核所特有。在切断激发电流脉冲后,用同一线圈拾取由不同激发脉冲矩激发产生的NMR信号,该信号的包络线呈指数规律衰减(见图1,b)。NMR信号强弱或衰减快慢直接与水中质子的数量有关,即NMR信号的幅值与所探测空间内自由水含量成正比,因此构成了一种直接找水技术,形成了地面核磁共振找水方法。

1 激发脉冲和NMR信号图[5]                                                               图2  NUMIS系统野外工作装置连线图


国内外研究和实践表明,NMR方法可以解决以下问题:<span " style="font-size:14.0pt">

第一,快速圈定找水远景区;

第二,区分ρs 异常的特点确定井位;

第四,区分水质,利用电阻率值的大小来区分出咸水或淡水;

第五,结合激发极化法异常特点,圈定烃类(含有氢核)污染水的污染范围和程度;

第六,评价堤坝和工程地质中地下水的活动情况、滑坡监测、考古等。<span " style="font-size:14.0pt">

    中国地质大学利用NUMIS系统到目前为止先后在地下水资源勘查、滑坡地下水特征研究、考古、堤坝渗漏探测等领域取得了可喜成果.

主要技术指标

DC变换器供电电源2 * 12 V        

DC变换器最大输出380V

探测深度100m,

瞬间最大输出:300A3000v

工作频率:800-3000 Hz

激发共圈:75*75  

接收信号nV    

导线截面积为10mm2

PC机控制  


 

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