【地质矿产行业标准(DZ)】 甚低频电磁仪通用技术条件

中华人民共和国地质矿产行业标准DZ0021-91
甚低频电磁仪通用技术条件
1991-12-09发布
中华人民共和国地质矿产部
1992-07-01实施
中华人民共和国地质矿产行业标准甚低频电磁仪通用技术条件
1主题内容与适用范围
DZ0021-91
本标准规定了地质勘探用甚低频电磁仪主要技术指标、试验方法、检验规则。本标准是甚低频电磁仪产品设计、生产、使用和验收的共同技术依据。它适用于模拟、数字和微机控制的各种地质勘探用甚低频电磁仪。各种类型的甚低频电磁仪应根据本标准的要求制订相应的产品标准。2引用标准
GB2421
GB2422
包装储运指示标志
电工电子产品基本环境试验规程名词术语
电工电子产品基本环境试验规程GB2423.1
电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法
电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程：电工电子产品基本环境试验规程GB2423.8
GB2423.10
电工电子产品基本环境试验规程GB2423.16
GB2423.17
GB2423.21
电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法
试验Ca：恒定湿热试验方法
试验Ea：冲击试验方法
试验Eb：碰撞试验方法
试验Ec：倾跌与翻倒试验方法
试验Ed：自由跌落试验方法
试验Fc：振动（正弦）试验方法试验J：长霉试验方法
试验Ka：盐雾试验方法
试验M：低气压试验方法
DZ28.10地质仪器产品基本环境试验条件及方法淋雨试验DZ28.11地质仪器产品基本环境试验条件及方法沙尘试验DZ29.1地质仪器产品运输包装基本环境试验条件及方法运输包装振动试验
DZ29.3地质仪器产品运输包装基本环境试验条件及方法运输包装自由跌落试验
DZ30地质仪器产品质量检验规则ZBD82002地质仪器产品包装通用技术条件3术语、符号、代号
3.1甚低频电磁仪verylowfrequencyelectromagnetical（VLF-EM）instrument电法勘探中，把以15～30kHz的海军通讯电台发射的电磁场为一次场（H，）来测量振幅【磁场水平分量（Hx、H，）、垂直分量（H，）和电场水平分量（E）等）极化椭圆的倾角和偏心率、二次场（H?）的相对虚实分量、振幅比、相位差等参数的仪器。统称为甚低频电磁仪。它由接收机、磁探头和电极组成。3.2椭圆极化ellipsepolarization中华人民共和国地质矿产部1991-12-09批准1992-07-01实施
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在连续波电磁法中，当地下有导体或其他异常源时，在多数情况下，同时存在的一次场和二次场的方向、幅值及相位均不相同，故合成的总场总是呈椭圆极化的，其参数有长短轴、偏心率、倾角和方位角。3.3振幅amplitude
在包括甚低频的电磁法中，人们把一次场和二次场矢量和的振幅称为总场振幅，它在水平轴和垂直轴的分量称为磁场水平分量（振幅）H、H，和垂直分量H，以及电场水平、垂直振幅E、E，和E.。3.4极化椭圆的倾角dipofpolarizationellipse它是甚低频仪器测量的主要参数之一。是测量极化椭圆长轴在某一水平面的投影和某一特定方向(水平轴)的夹角(或极化椭圆短轴和垂直轴之夹角）。常以D表示，单位为度（°）。有的仪器以两个互相垂直的线圈测量倾角时，此时倾角读数称“实分量”，并以百分数表示倾角的正切。3.5偏心率eccentricity
极化椭圆的短轴（b）与长轴（α）)的强度之比称为极化椭圆的偏心率，以E=b/a表之。在以两个互相垂直的线圈测量椭圆率的仪器中，椭圆率的读数称“虚分量”或“正交分量”，它以百分数表示。3.6实、虚分量realcomponentandimaginarycomponent在甚低频法中，把和一次场（如水平的正常场)同相的场的分量称为实分量（R。），而和其差90°的场的分量称为虚分量（I.）。因甚低频场强随机波动，测量时实分量（R。）或虚分量（I）一般以一次场（正常场)百分数来表示。
3.7振幅比-相位差amplituderate-phasedifference是指同一测点(或两点间)磁场或电场不同分量(或同一分量)的振幅比和相位差。在甚低频中可测的振幅比有IH/Hl、IRH./HI、ImH/HI、IE,/HI、E./H,I（波阻抗），还有测量复数比E./E，（波倾斜)或Ex/E，（表面阻抗）及6/α（偏心率）。相位差有二次磁场和一次磁带之间的相位差【可实测、1(
也可由改正后的倾角D和Z=H,/H,按cosp=-一Z)tg2D算出磁场垂直分量H,对于一次场的相位差Φ】，还有E，和E，、E，和E以及E，和Hx之间的相位差。振幅比以百分数表示，相位差以度表示。
3.8一维数字滤波one-dimensionaldigitfiltering为了消去地质噪声，便于绘制等值线图及把面曲线上零交点和拐点变为峰值，在甚低频电磁法中引入一维数字滤波输出作图函数为：f2. =4×[(M,=M)+(M -M2)+(M,-M.))I(M+M-M-M2)=(M+M)-(M +M2)
式中：M1、M2、M3、M是任意四个相邻测点的实测值，而函数值f2.3则绘在M和Ms两测点的中点位置上。
4技术要求
4.1接收机基本功能
4.1.1接收机可一机多用或甚低频专用。要配合城市探查金属管道及电缆时，应增加-~个8～15kHz的接收频率，并配备相应频率的3～5W小功率发送机。4.1.2具有检查、显示电源电压、能自动或手动转换测程。4.1.3，具有体积小、重量轻和省电的便携式仪器的特点。4.1.4接收机测量通道可为单、双或多道；磁探头是方向可转动的单线圈或两个互相垂直的线圈；测量电极为一组或二组接地或电容性电极。4.1.5接收机工作频率至少为17.4kHz与22.3kHz两个。出口接收机工作频率应按客户协议或按表12
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选择地理位置互相垂直的二个所需工作频率。表1
NLK/NPG
法国波尔多
英国拉格比
挪威里格兰
苏联高尔基
苏联莫斯科
日本爱知县依佐美
美国缅因州卡特勒
马来半岛爪哇
美国科罗拉多福特柯林斯
法国巴黎圣特阿西斯
美国马里兰州安纳波利斯
澳大利亚西北角
美国夏威夷罗罗列
阿根廷
布宜诺斯艾利斯马特格兰德
巴拿马巴尔波亚
美国华盛顿吉姆克里克
意大利罗马
频率，kHz
接收机应有模拟或数字的信号过弱、过载和干扰指示，并能方便指示场的最小、最大和发射台的方位。
微机控制式接收机能自动测量、自动显示所测场的各个分量和由最大水平分量自动归一的振幅比及倾角或偏心率。能自动计算波阻抗或电阻率，并能输出一维数字滤波后的对应所测数据。需要时还能显示上下测点或任何测点所测之参数值。4.1.8微机控制式接收机具有信号增强（选加)和干扰剔除技术；能自动调谐工作频率、自动化记录数据；并有仪器故障显示和自校调试程序。4.1.9微机控制式接收机应有标准输出接口，能和小型打印机、室内数据处理微机、绘图仪等相兼容。应带有固态非易失性存储器，能按规定格式记录野外实测数据，内部存储器容量不低于16K。4.2测量参数为电磁场各分量（E、E，、Hx、H，）及其振幅比（如波阻抗）、极化椭圆倾角D或偏心率E。各参数测量范围可分档，并应在各自的产品标准中规定之。4.3振幅测量范围
4.3.1磁场分量测量范围：最灵敏档满度值为0.85士0.15PT，最大档满度值为27.2士4.8PT（或60士9 PT)。
4.3.2最灵敏档时电压满度值A级为1uV,B级为3μV。各测量通道读数非线性：A级为满度的土1%；B级为满度的土3%。
4.4各分量振幅比测量范围为士150%，分辨率为士1%。测量误差：A级为满度的士5%，B级为满度的±10%。
注：振幅比（或称相对振幅）常以水平分量来归一，如倾角法中以H来归一；在波阻抗法中以H，来归一，而表面阻抗和偏心率测量中，则分别以E，和长轴来归一。3
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4.5接收机输入短路噪声：A级≤0.3μV,B级≤1μV。接收机电场道输人阻抗：A级≥3MQ,B级≥1MQ。4.6
极化椭圆倾角计测量范围为一45°～十45°，倾角读数误差≤土1°。4.7
4.8接收机相位测量范围：一180°～+180°，误差为士2°，分辨率14.9接收机频宽不窄于180Hz
抗干扰能力：对倍频衰减A级≥48dB;B级≥18dB。对50Hz衰减A级≥100dB;B级≥60dB。4.10磁探头灵敏度：A级≥4μV/1PT;B级≥2μV/1PT。读数误差A级为士4%,B级为士7%。4.11整机功耗：模拟式接收机小于120mW。4.12重量：模拟式接收机不大于2.5kg；微机式仪器不大于3.5kg；电极（一对电极和电缆）不大于1kg。
4.13甚低频电磁仪的使用环境条件甚低频电磁仪经下列环境条件试验后，机械性能、电气性能检测结果应符合本标准4.13条和产品技术标准中的技术要求之规定。
外观经目测检查，应无锈蚀、无裂纹、涂覆层无削落等损伤；文字、标志应清晰，控制机构应灵活、正常；紧固部位无松动；元器件无脱落；结构无破裂、变形；密封应完好，塑料件应不起泡、不开裂、不变形及灌注物不软化、无流出现象。
4.13.1温度
仪器工作环境温度：一10～+50℃；贮存运输条件为一40～十60℃。湿度
使用工作范围：93%RH、40℃（有凝露）；贮存范围：90%RH、40℃。
4.13.3振动
仪器振动采用扫频振动试验法
扫频循环范围：10~150~10Hz
扫频速率：1oct/min；
加速度：19.6m/s2；
循环次数：10次/每轴(三个轴向上进行)；工作状态：非工作状态。
4.13.4冲击
加速度：490m/s；
脉冲持续时间：11ms；
冲击次数：底面冲击三次，其余各面冲击一次，共八次；速度变化量：3.5ms/s；
波形：半正弦波；
工作状态：非工作状态。
4.13.5碰撞
峰值加速度：245m/s2；
脉冲持续时间：6ms；
速度变化量：0.955m/s；
碰撞次数：工作位置3000次或三个互相垂直方向，每轴1000次，10~80次/min；工作状态：非工作状态。
4.13.6跌落
倾斜跌落
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跌落高度或角度：100mm或30°角土10%；跌落次数：以底面一个边为轴，每边跌落一次，总共四次；工作状态：工作状态。
b.自由跌落
跌落高度：25mm土10%；
次数：3次；
工作状态：工作状态。
4.13.7低气压、淋雨、砂尘、长霉和盐雾试验a.
专门设计在室温低气压条件下贮存、运输和使用的仪器，应按产品标准要求和GB2423.21的试验方法来进行。
专门设计对淋雨有要求的产品，应按DZ28.1084进行淋雨试验检查，c.
设计在风沙（如沙漠）条件下工作的产品，应按DZ28.11一84规定进行砂尘试验，产品设计在有霉菌生长的地区工作，储放和运输时，应按GB2423.16要求进行长筹试，d.
设计在盐雾环境使用的产品，要按GB2423.17一84规定进行盐雾试验：上述各款试验条件应根据产品使用环境特点在相应的产品标准中规定之。不是专门设计在低气压、淋雨、砂尘、长霉和盐雾环境中工作的仪器，不必进行上述相应试验4.14运输包装环境试验条件
试验后目测内、外包装物，应无松脱和损伤。试验后目测被包装产品、外观无损、机械构无，：形，紧固件无松动，元器件无松脱，机械电气性能检测结果应符合本标准4.14条和产品技术标：要求之规定。
4.14.1运输包装振动试验（见表2）。表2
试验方法
频率或循环频率，Hz
加速度及允差，m/s2
持续时间，min
定频试验
5、10、20、30
9.8±2.45
60/每频点
4.14.2运输包装自由跌落试验（见表3）。重量（带包装毛重），kg
高度，mm
自由跌落次数，次
5试验方法
扫频试验
5~35~5
9.8±2.45
10次/轴
1oct/min
六个面各次
德控汽车运轮
9. 82. 45
试验设备及仪器须按规定，定期交国家计量部门进行检定和校准，且精度和量程均满呈之要求。
5.1仪器基本功能试验
5.1.1试验方法按第4.1条之规定和各个型号产品技术标准试验方法进行。5.1.2试验结果应符合本标准第4.1条和各型产品各自技术标准的规定。5.2测量参数试验
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5.2.1参数试验方法按第4.2条之规定和各型产品技术标准试验方法进行。5.2.2试验结果应符合本标准第4.2条和各型产品各自技术标准的规定。5.3振幅测量范围
5.3.1将待测磁探头放入格值仪中，仪器增益放在最不灵敏档，仪器场选开关置H，并使磁探头与格值仪轴线相重合，打开仪器电源，转动格值仪线圈，使仪器指示的外磁场（对应甚低频台信号和干扰)为最小（它视为仪器底数），从振荡器向格值仪送入17.4kHz（对应17.4kHz频道）或22.3kHz正弦信号，调节振荡器输出电压使仪器读数满量程（如100格）。由下式计算出格值仪磁场H，H应满足第4.3.1条27.2士4.8PT（或60±9PT)之规定（把H被测程衰减倍数除，所得磁场在最灵敏档上试验结果应满足该条最灵敏档磁场满度值0.85土0.15PT之要求)。
式中：C格值仪格值常数,PT/μA；R—格值仪内阻,ka；
V—振荡器输入电压，mV。
注：仪器有底数时，计算应扣除底数影响。V
5.3.2将待测仪器增益档放在最不灵敏档，场选开关置于E。频道置17.4kHz（或22.3kHz）.从振荡器输出17.4kHz(或22.3kHz)信号，经1000倍衰减后输入仪器，调节振荡器输出电压大小，使仪器先后显示为满度的10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%，记下振荡器相应的输出电压，则其线性和最灵敏档电压满度值（把满度输入电压被测程衰减倍数和1000除，所得电压在最灵敏档上试验结果)应符合第4.3.2条之规定。5.4振幅比测量范围、测量误差和分辨率试验（以波阻抗为例）5.4.1按仪器说明书操作仪器，先后输入两个（或同时输入两个对于具有两个测量通道的仪器)信号大小已知的H，和Ex，以H，自动或手动归一。当E分别等于0、土0.05H，、士0.1H.、士0.3H。±0.5H，、±1.0H，、士1.5H，时，其标称比值显示应为0、士5%、土10%、30%、土50%、士100%、士150%，且线性误差应符合第4.3.2条的规定。5.4.2然后由仪器自动计算和显示(或通过人工整理由波阻抗得到)实测的电阻率-2×105|E
- 2X105|KH ·SA/2.
[Ne(Qm)
式中：—测量时所用电台的工作频率,HzKEH.测量电场时与测磁场相比较的衰减倍数；SA——磁探头的灵敏度，μV/PT;L-—测电场时电极距，m；
K= 2X105. (KEH ·SA)2
称为装置系数，单位为Qm；
Ne、N电场和磁场读数，单位相同，也可以为格，即Ne/N2—无量纲的（比)值。5.4.3分辨率测量方法：在上述土5%、土10%、土50%、土100%、土150%显示时，各改变输入E=士3%H，时，各显示应能相应改变。5.4.4上述测量结果应符合第4.4条和产品技术标准技术要求之规定。其他电场、磁场分量之间的振幅比的测量方法可按上述相同的方法来进行。6
5.5仪器内部噪声试验
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仪器场选开关置于E（或H），输入短路，测程为最灵敏档，按仪器说明书操作，此时仪器读数（或用毫伏表测量仪器输出电压)被整机放大倍数除，就得仪器输入短路噪声，它应符合第4.5条和产品技术标准之技术要求。
5.6仪器输入阻抗试验
场选开关置于E档，先将MN电极直接接在音频振荡器输出端，按说明书操作被测仪器，调节振荡器输出频率为17.4kHz的信号之大小，记下仪器显示的读数1，保持振荡器输出不变，再将R电阻串联在振荡器输出和M极之间，仪器显示为2，则仪器输入阻抗Rin=
注：试验时，对应于仪器输入阻抗A、B二级指标，分别串入的电阻R一般为1000kQ、300kQ。试验结果应符合第4.6条和产品技术标准之技术要求。5.7极化椭圆倾角计测量范围及倾角读数误差的试验设备：井斜仪校验架
方法：将仪器夹固在测架上，并使倾角计0°对准测斜仪的0°，然后慢慢将测斜仪从左倾（或右倾)45°旋到右倾（或左倾）45°，每隔5°校验一次，每次以所调倾角计刻度读数为准，读取测斜仪度数（精确到ADwww.bzxz.net
0.1°)两者之差为△D：，则上述各次读数平均误差ε定。
5.8相位差测量试验
，它应满足第4.7条及产品技术标准的规5.8.1试验方法：采用标准移相器，使两个信号间相位差分别为0°、士45°、士90°、士180°的两个信号按需同时(或先后)输入被测仪器，按说明书操作，进行试验。然后在上述各相位差测量点，由标准移相器分别各改变5°相位差，则被测仪器显示应有相应的改变。
5.8.2试验结果应符合第4.8条和产品标准的技术要求之规定。5.9频宽和抗干扰试验
5.9.1试验方法
a.把音频振荡器的频率置于17.4（或22.3)kHz且由频率计监示、调节，音频振荡器的输出幅度通过衰减器接至被测仪器电场测量输入端，使被测仪器显示在该量程的65%处（或用毫伏表测被测仪器输出电压值），保持音频振荡器输出幅度不变，以17.4（或22.3)kHz为中心，使频率增加和减少，每次都改变频率20Hz，记下仪器相应的显示值（或毫伏表读数），就可测得显示值变化3dB时对应的仪器频带宽度。
b.在保持音频振荡器输出幅度不变时，把频率改为17.4（或22.3)kHz的倍频和1/2频率，分别记下仪器读数(或仪器输出毫伏表的读数）。c.保持音频振荡器输出幅度不变时，把音频振荡器输出频率变为50Hz，记下仪器读数，然后按产品标准要求，改变50Hz信号大小，再记下被测仪器读数。5.9.2试验结果经计算应符合第4.9条及产品技术标准的规定。5.10磁探头灵敏度试验
5.10.1，试验方法同第5.3.1条所述，并按下式计算。探头磁场灵敏度=Vin/H（uV/PT）式中：H一格值仪线圈中磁场强度，PT；Vin—被测仪器输入（即探头输出）电压，μV。7
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注：V可从被测仪器实测或从第5.3.1条试验中得到。5.10.2试验结果应满足第4.10条和产品技术标准的技术要求之规定。5.11仪器整机功耗试验
用电压表和电流表分别测量仪器工作时电源的电压和电流，则两者之乘积应符合第4.11条之规定。5.12重量测量：甚低频电磁仪各部分的重量由秤称之，其结果应符合第4.12条之规定。5.13使用环境条件试验
试验条件及试验方法分述如下，试验结果应满足4.13条的规定。5.13.1温度试验
试验条件以技术要求中第4.13.1条为依据，试验方法按GB2423.1和GB2423.2执行。5.13.2湿度试验
试验条件以4.13.2条为依据，试验方法按GB2423.3的规定执行。5.13.3振动试验
试验条件以4.13.3条为依据，试验方法按GB2423.10的规定执行。5.13.4冲击试验
冲击依据4.13.4条规定，按GB2423.5的试验方法执行。5.13.5碰撞试验
碰撞参照第4.13.5条之规定，按GB2423.6的试验方法执行。5.13.6跌落试验
试验依据4.13.6条规定，按GB2423.7和GB2423.8的试验方法执行。5.13.7低气压、淋雨、砂尘、长霉、盐雾试验在有本要求的产品，应依据4.13.7条之规定，分别按GB2423.21、DZ28.10、DZ28.11、GB2423.16、GB2423.17进行低气压、淋雨、砂尘、长霉和盐雾试验。5.14运输包装环境试验
5.14.1运输包装振动试验
试验参照4.14.1条规定，按DZ29.1第4章试验方法执行试验结果应符合第4.14.1条之规定。5.14.2运输包装自由跌落试验
试验依据4.14.2条规定，按DZ29.3第5章试验方法执行。试验结果应符合第4.14.2条之规定。6检验规则
6.1产品检验分出厂检验、型式检验和新产品定型试验。6.2所有检验均由各生产厂家检验部门进行（必要时用户可以派代表参加或经双方协议，还可增加试验项目），各生产厂家检验部门应对检验结果负责并写出检验报告。6.3出厂检验
产品要按第4.1～4.12条之要求逐台逐项进行检验，凡是每台有一项不符合产品技术标准中技术要求之规定，均判为不合格品，不合格品不能出厂。6.4型式检验
6.4.1型式检验是通过环境试验，对产品质量进行全面检验，按本标准第4.13条和第4.14条要求进行试验，抽样数为生产台数的5%，最少不能少于2台。新产品定型试验要求和型式检验相同。作过型式检验后的被检产品一般不能作正品出售。6.4.2在下列情况下，应进行型式检验：a.新产品试制定型鉴定或老产品改型；8
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正式投产产品，如结构、材料、工艺有较大改变时；b.
长期生产，每年一次；
d产品长期停产后，恢复生产时；e.上级质量监督机构提出要求进行型式检验时。6.4.3型式检验前，所有用于型式检验的产品，按出厂检验的项目进行100%检验。若发现有不合格产品，以合格的单位产品替换，同时应分析原因，提出适当处理意见，载入型式检验报告但不作为型式检验结果的鉴定依据。
6.4.4若被抽样的任一台、任一项不符合技术要求时，加倍抽样，并按DZ30中第6.5条执行。6.4.5产品出厂应按DZ30中第7章执行。6.4.6产品保修期限按DZ30中第8章执行。7标志、包装、运输、贮存
7.1标志
7.1.1产品标志
产品面板上必须有下列标志：
制造厂名；
产品名称、型号；
商标；
制造日期(或编号)。
其他内容可根据产品的具体情况，由生产厂家自行决定列入。7.1.2包装标志
制造厂名称；
产品名称、型号；
数量；
箱体尺寸(长×宽×高）；
净重与毛重；
包装日期；
到站及收货单位；
发站及发货单位。
其他标志应符合GB191的要求。
7.2包装
各生产厂对产品的包装材料与要求及内装物的摆放位置和方法应在具体产品标准中写明，或应符合国家有关包装标准的要求，并在产品标准中规定产品装箱单的内容（产品、随带文件、附件和备件）。包装应符合ZBD82002的规定。
7.3运输
允许用任何方式运输，但应避免雨、雪的直接淋袭和强烈的振动及跌落。7.4贮存
产品长期贮存的环境要求：
温度：5~35℃；
湿度：不大于80%RH；
室内无酸、碱及腐蚀的气体。
附加说明：
本标准由重庆地质仪器厂负责起草。DZ0021-91
本标准主要起算人瞿德福、邱玉凤、叶振民。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。