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1、ICS 75.180.10CCS E 91SY中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T68412023代替SY/T68412011电法勘探时频电磁仪Electricalprospectingoftime-frenquencyelectromagneticinstrument2023-11-26 实施20230526发布国家能源局发布目次前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14组成和原理14.1 组成14.2 原理15要求25.1 环境要求25.2 外观要求35.3 技术要求35.4 可靠性45.5 连续工作时间46试验方法46.1 试验设备46.2 环境适应性试验56.3 外观检验
2、56.4 技术性能试验56.5 可靠性试验86.6 连续工作时间试验87检验规则87.1 出厂检验87.2 型式检验87.3 判定规则98标志、包装、运输、贮存98.1 标志98.2 包装及提供的技术文件98.3 运输98.4 贮存9本文件按照GB/TL12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替SY/T68412011电法勘探瞬变电磁仪，与SY/T68412011相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）更改了环境要求（见5.1,2011年版的4.1）;b）更改了车载恒流发电系统主要技术指标（见5.3.1.1,2011年版的4.2.1.1）;
3、c）更改了车载恒流发电系统保护功能设置参数（见5.3.1.2,2011年版的4.2.1.2）;d）更改了主控机主要技术指标（见指3.2.1,2011年版的4.2.2.1）;e）增加了整流逆变器主要技术指标（见5.3.2.2.1）;f）增加了整流逆变器保护功能（见5.3.2.2.2）;g）更改了数据采集接收系统主要技术指标（见5.3.3,2011年版的4.2.3）;h）更改了无故障工作时间（见5.4,2011年版的4.4）;i）更改了试验设备（见6.1,2011年版的5.1）;j）更改了环境适应性试验（见6.2,2011年版的5.2）;k）更改了车载恒流发电系统组的环境适应性检查（见6.2.1,
4、2011年版的5.2.1）;1）更改了大功率发射系统的环境适应性试验（见6.2.2,2011年版的5.2.2）;m）更改了大功率发射系统的温度试验方法（见6.2.2.1,2011年版的5.2.2.1）;n）更改了大功率发射系统的湿度试验方法（见6.2.2.2,2011年版的5.2.2.3）;0）更改了大功率发射系统的振动试验方法（见6.2.2.3,2011年版的5.2.2.4）;p）更改了数据采集接收系统的环境适应性试验（见6.2.3,2011年版的5.2.3）;q）更改了车载恒流发电系统的主要技术指标试验（见6.4.1.1,2011年版的5.3.1.1）;r）更改了车载恒流发电系统的保护功能
5、试验（见6.4.1.2,2011年版的5.3.1.2）;s）更改了大功率发射系统的技术性能试验（见6.4.2,2011年版的5.3.2）;t）更改了主控机的主要技术指标试验（见6.4.2.1,2011年版的5.3.2.1）;u）更改了整流逆变器的主要技术指标试验（见6.4.2.2.1,2011年版的5.3.2.2）;V）更改了整流逆变器的保护功能试验（见6.4.2.2.2,2011年版的5.3.2.2）;w）更改了数据采集接收系统的主要技术指标试验（见6.4.3,2011年版的5.3.3）;X）更改了时频电磁仪的可靠性试验（见6.5,2011年版的5.5）;y）更改了时频电磁仪的连续工作时间试
6、验（见6.6,2011年版的5.6）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由石油工业标准化技术委员会石油仪器仪表专业标准化技术委员会（CPSC/TC3）提出并归口。本文件起草单位：中国石油天然气集团公司东方地球物理勘探有限责任公司西安装备分公司、中国石油天然气集团公司东方地球物理勘探有限责任公司综合物化探处、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心。本文件主要起草人：庞恒昌、张东阳、焦新程、尤辰、刘文华、罗凤强、刘刚、陈继伟、刘作达。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:2011年首次发布为SY/T68412011;本次为第一次修订。电法勘探时频电
7、磁仪1范围本文件规定了电法勘探时频电磁仪（以下简称“电磁仪”）的组成和原理、要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。本文件适用于电磁仪的制造、检验和质量评价。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注Fl期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2820.7往复式内燃机驱动的交流发电机组第7部分：用于技术条件和设计的技术说明GB/T6587电子测量仪器通用规范GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T24262石油物探仪器环境
8、试验及可靠性要求SY/T5391石油地震数据采集系统通用技术规范3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4组成和原理4.1组成电磁仪由车载恒流发电机、大功率发射系统和数据采集接收系统三部分构成。大功率发射系统包括整流逆变器和主控机两部分。4.2原理车载恒流发电机为大功率发射系统提供电能，输出电压随负载的变化可自动调节。大功率发射系统的主控机是发射系统的中心控制单元，通过设置发电系统励磁电位（工作电流）可控制整流逆变器输出扫频电流，通过埋在大地的电极（A、B）流入大地，在电极之间形成电、磁场；大功率发射系统主控机通过同步采集主回路的电流、电压信号，实现对大功率发射系统发射状态的监控。布设在电
9、、磁场中的数据采集接收系统同步采集接收电、磁场数据，进行数据存储和质量控制。电磁仪原理框图见图1。数据采集接收系统机左端口右端口通号线缆_h采集站nU采集站1汇聚站f=采集站=U采集站_上行链路白行链路下行链路I下行链路通报文主控站图1电磁仪原理框图5要求5.1 环境要求5.1.1 所环境温度应满足以下条件：a）工作温度：-40C70rb）贮存温度：-40+70。5.1.2 砒环境湿度应满足以下条件：a）工作环境相对湿度要求：H）%8（）%;b）贮存环境相对湿度要求：5%90%o5.1.3 可承受振动可承受振动满足以下任意种方式。a）振动加速度：10ms2;振动频率：IOHZ40HzIOHz扫
10、频，扫频速率IoCt/min。b）汽车运输距离IOokm;车速30kmh45kmh三级公路的颠车。5.2 外观要求电磁仪的外观应满足：a）外观表面不应有凹痕、划伤、裂缝和变形；b）紧固螺钉无松动、锈蚀；O电缆插座定位准确，并有明确标识，且标识字迹清晰端正。5.3 技术要求5.3.1 车载恒流发电机5.3.1.1 技术指标：a）输出交流电压：15OV1600V;b）最大功率：460kW;c）输出电流范围：20A-185A,连续可调：d）电流和频率还应符合表1的要求。表1电流和频率的调整率、稳定时间和波动率要求电流频率稳态调整率%瞬态调整率%稳定时间S稳态调整率%瞬态调整率%波动率%+518151
11、01稳态电流调整率考核条件：输出电压1600V,给定信号2.44V10V.瞬态电流调整率考核条件：负载电流突变量50A5.3.1.2 保护功能：a）短路保护：机组输出端三相、两相、单相发生短路时，发电系统自动断电启动保护;b）过速保护：转速超过1725rmin,应发出停机信号；c）过压保护：输出电压超过160OV时，应发出停机信号；d）过流保护：输出电流超过185A时，应发出停机信号。5.3.2 大功率发射系统5.4 .21t11,技术指标包括：a）供电电压：12V（DC）;b）通过设置发电系统励磁电位（工作电流）可控制整流逆变器输出电流；c）数据采集道数：不少于2道；d）动态范围：不小于12
12、7dB;e）采样率：0.25ms、0.5ms、1ms、2ms、4ms、8ms;f）启动同步精度：小于IOUs;g）内噪声：小于0.5V;h）总谐波畸变：小于0.007%;i）串音：小于-85dB;j）功耗：小于或等于10W。5.3.2.2整流逆变器5.3.2.2.1 技术指标：a）整流输出电流：20A200A,连续可调；b）整流输出直流电压：200V-2000V;C）最大功率：400kW;d）逆变输出频率范围：0.00IHZ500Hz;e）输出波形占空比：1:1,1:2,1:3,2:1,3:1可选；f）关断时间：小于IoUs;g）输出波形显示：不归零、归零，多波形、多频率，伪随机波形码；h）逆
13、变输出电流稳定性：小于1%（连接无感电阻条件下）。1.1.1 2.2保护功能：a）欠流保护：当输出电流小于0.2A时，整流逆变器应能在IOUS内关断，并显示保护状态；b）过流保护：当输出电流大于20OA时，整流逆变器应能在IOUS内关断，并显示保护状态；c）过压保护：当输出电压大于200OV时，整流逆变器应能在IoHS内关断，并显示保护状态d）过温保护：当整流逆变器内部温度大于85C时，整流逆变器应能在IOUS内关断，并显示保护状态；e）缺水保护：当水箱的水位低于四分之一水位时，整流逆变器能自动关断，并显示保护状态。1.1.3 数据采集接收系统技术指标：a）可测量通道（点）数：单站2道或以上；
14、b）可连续采集数据量：大于4GB;c）采样间隔：0.25ms、0.5ms1ms、2ms4ms;d）接收传感器：磁道（输入阻抗小于IOk。）、电道（输入阻抗大于IOMC）;e）接收同步误差：小于IOus;D发射、接收工作过程中的同步误差：小于50nss;g）数据采集接收系统其他指标：如前放增益、A/D转换器、等效输入噪声容限、动态范围、共模抑制比、道间串音、总谐波畸变及道幅度容限一致性误差各项指标应满足SY/T5391中对采集系统的技术要求.5.4 可靠性电磁仪平均无故障工作时间（MTBF）不少于2000h05.5 连续工作时间电磁仪连续工作时间应不低于12h。6试验方法6.1 试验设备试验所需
15、的各种试验设备的准确性及测量范围等条件应满足所做试验项目的响应要求，基本的试验设备包括：a）具有自动温度控制的高低温箱、湿热箱或具有同等功能的空间；b）频率、加速度误差均小于1%的电磁式震动台；c）频率不小于100MHz、幅度分辨率不大于ImV的函数发生器；d）准确度等级为0.5级的数字仪表；e）带宽不小于50M、采样率不小于500M的高压隔离示波器；f）功率分析仪；g）准确度等级为05级的钳式电流表。6.2 环境适应性试验6.2.1 车载恒流发电机环境适应性试验可通过对厂家提供的检验报告进行验证，确认该车载恒流发电机满足5.1的环境要求。6.2.2 大功率发射系统6.2.2.1 3解温度试验
16、应按照5.1.1规定的技术指标和GB/T6587规定的试验方法进行，试验结束后，按6.4执行，结果应满足6.4.2的要求。6.2.2.2 湿度试验湿度试验应按照5.1.2规定的技术指标和GB/T6587规定的试验方法进行，试验结束后，按6.4执行，结果应满足6.4.2的要求。6.223 三i振动试验应按照5.L3规定的技术指标和GB/T6587规定的试验方法进行，试验结束后，按6.4执行，结果应满足6.4.2的要求。6.224 数据采集接收系统环境条件适应性试验应按照5.1规定的技术指标和SY/T5391中规定的试验方法进行，试验结束后，按6.4执行，结果应满足6.4.3的要求。6.3 外观检
17、验用目测法检验控制主机的外观及结构应满足5.2的要求。6.4 技术性能试验6.4.1 车载恒流发电系统6.4.1.1 主要技术指标试验主要技术指标试验应按照GB/T2820.7中规定的试验方法进行，应满足5.3.1.1的要求。6.4.1.2 保护功能试验保护功能试验包括。a）短路保护试验：将发电系统组设置成空载额定频率和95%额定电压下工作，通过机组输出端用交流接触器（或其他开关）进行三相、两相、单相突然短路，短路保护装置应能及时动作，短路保护应满足5.3.1.2的相关要求。b）过速保护试验：启动发电系统组，在空载下调整机组转速至额定转速，稳定后缓慢升转速至产品技术条件规定的应发出报警信号的转
18、速值（也可采用模拟法进行）；当转速超过1725rmin,过速度保护应满足5.3.1.2的相关要求。c）过压保护试验：启动发电系统组，调节输出电压，当输出电压超过1600V时，过压保护应满足5.3.L2的相关要求。d）过流保护试验：启动发电系统组，调节输出电流，当输出电流超过185A时，过流保护应满足5.3.L2的相关要求。6.4.2 大功率发射系统6.4.21 St11,主要技术指标试验包括以下内容。a）用数字万用表检查供电电源正负两端，两端电压值应满足5.3.2.1的要求。b）通过设置发电系统励磁电位，检测检查是否可控制整流逆变器输出电流，结果应满足5.3.2.1的要求。c）通过观察标识，检
19、查数据采集道，结果应满足5.3.2.1的要求。d）通过观察标识A/D转换器型号，并查阅转换器动态范围，结果应满足5.3.2.1的要求。e）通过观察主控机不同采样率下的采集数据，检查采样率，结果应满足5.3.2.1的要求。D用示波器2道分别接入控制盒采集道，观察2道数据起跳之间的时间间隔，检查数据采集道间的同步精度，结果应满足5.3.2.1的要求。g）各道输入端接内电阻，设置采样间隔2ms,前放增益36dB,采样长度2048个样点，内噪声试验结果应满足5.3.2.1的要求。h）用主控机内部高精度数模转换器产生正弦波（频率31.25Hz,电压峰一峰值不大于250mV）,设置采样间隔1ms,前放增益
20、18dB,采样长度2048个样点，总谐波畸变试验结果应满足5.3.2.1的要求。i）外部差分接入正弦波（频率31.25Hz,峰一峰值不大于30mV）,设置采样间隔2ms,前放增益36dB,采样长度2048个样点，奇数道串音测试时，偶数道接信号，奇数道短接后接地；偶数道串音测试时，奇数道接信号，偶数道短接后接地：串音试验结果应满足5.3.2.1的要求。j）用功率分析仪串联于电源和主控机之间，检测主控机功率，结果应满足5.3.2.1的要求。6.4.22 整流逆变器6.4.2.2.1主要技术指标试验主要技术指标试验包括以下内容。a）用钳式电流表检查整流输出电流，结果应满足5.3.2.2.1的要求。b
21、）用高压隔离示波器检查整流输出电压，结果应满足5.3.2.2.1的要求。c）求取最大功率，结果应满足5.3.2.2.1的要求。d）主控机发送频率表，设置频率、长度、工作方式、增益、电流，检查主控机采集的电流信号频率，结果应满足5.3.2.2.1的要求。e）主控机发送频率表，设置频率、长度、工作方式、增益、电流，外接示波器显示波形占空比，结果应满足5.3.2.2.1的要求。D检查整流逆变器的关断时间，结果应满足5.3.2.2.1的要求。g）主控机发送频率表，设置频率、长度、工作方式、增益、电流，外接示波器显示波形方式或检查主控机采集的电流波形，结果应满足5.3.2.2.1的要求。h）发射机与发电
22、系统工作时，测量A、B、C三项电流，逆变输出电流稳定性试验结果应满足5.3.2.2.1的要求。6.4.222保护功能试验保护功能试验包括以下内容。a）欠流保护试验：通过功率限流不小于20OA的接触器将功率不小于40（）kW的无感负载连接到逆变系统上，用50A恒流工作，突然断开接触器（系统断开负载），逆变系统应关断，欠流保护应满足5.3.2.2.2的要求。b）过流保护试验：通过功率限流不小于20OA的接触器将功率不小于40OkW负载连接到逆变系统上，从30A起调节励磁电压，让负载上的电流逐渐增大，当电流大于200A时，逆变系统应关断，发生过流保护时的电流值应满足5.3.2.2.2的要求。c）过压
23、保护试验：通过功率限流不小于200A的接触器将功率不小于40OkW负载连接到逆变系统上，在输出功率范围内，从30A起调节励磁电压，让负载上的电压逐渐增大，电压大于2000V（DC）时，逆变系统应关断，发生过压保护时的电压值应满足5.3.2.2.2的要求。d）过温保护试验：通过功率限流不小于20OA的接触器将功率不小于40OkW负载连接到逆变系统上，系统工作时，关断降温系统，当逆变系统的温度达到85时，逆变应关断，发生过温保护时的温度应满足5.3.2.2.2的要求。e）缺水保护试验：系统工作时，打开放水阀，水箱的水位低于四分之一水位时，整流逆变器应关断，发生缺水保护时的水位及逆变关断功能满足5.
24、3.2.2,2的要求。6.4.3数据采集接收系统主要技术指标试验包括以下内容。a）通过观察标识，检查数据采集接收系统可测量通道数，结果应满足5.3.3的要求。b）通过观察存储卡标识，检查数据采集接收系统数据存储量，结果应满足5.3.3的要求。c）通过观察数据采集接收系统在不同采样率下的采集数据，检查相关的数据采集接收系统采样间隔的设置.，结果应满足5.3.3的要求。d）通过观察接收传感器类型，检查传感器输入是否连接正确，结果应满足5.3.3的要求。e）在不启动发电系统情况下，用12V直流电源代替发电系统作为整流逆变器输入，在电极A、B之间并接一个模拟大地负载电阻，用相同的GPS时间启动发射和接
25、收系统，用多通道示波器捕捉启动瞬间，接收同步误差试验结果应满足5.3.3的要求。f）在不启动发电系统情况下，用12V直流电源代替发电系统作为整流逆变器输入，在电极A、B之间并接一个模拟大地负载电阻，启动发射和接收系统，使两个系统都进入正常工作状态，设置数据采集接收系统采样间隔大于或等于0.5ms,由控制整流逆变器连续发射一个已知的波形信号；通过模拟大地负载电阻引出整流逆变器的电压信号作为接收系统所有数据采集道的输入信号进行采集，观察每一道同一种频率的多次扫描叠加是否一致，或检查同一种频率每个周期采集点数是否一致，发射、接收工作过程中的同步误差试验结果应满足5.3.3的要求。g）数据采集接收系统
26、在5.3.3提出的其他指标的测试可按照SY/T5391中规定的试验方法执行，结果应满足5.3.3的要求。6.5 可靠性试验按GB/T24262的规定进行，结果应满足5.4的要求。6.6 连续工作时间试验启动电磁仪，使系统进入正常工作状态，每4h按6.4的要求对电磁仪进行一次系统测试，应连续通过三次试验满足5.5的要求。7检验规则7.1 出厂检验7.1.1 要求7.1.1.1 每台电磁仪都应通过出厂检验。7.1.1.2 出厂检验的项目及要求符合表2的规定。表2检验项目检验项目要求检验方法检验类别型式检验出厂检验环境5.16.2外观5.26.3车载恒流发电机5.3.1.1、5.3.1.26.4.1
27、大功率发射系统5.3.2,1、5.3.2.26.4.2数据采集接收系统5.3.36.4.3可靠性5.46.5连续工作时间5.56.60注：“”为必须进行的检验；“0”为可选择进行的检验。7.2 型式检验7. 2.1属下列情况之一者应进行型式检验：a）新仪器定型鉴定时；b）如结构、工艺、重要元器件有较大改变，可能影响产品性能时;c）国家质量监督机构提出要求时；d）型式检验不通过时，经整改后：e）出厂检验结果与上次型式检验有较大差别时；D用户提出要求时。7.2.2型式检验项目符合表2的规定。7.3判定规则判定规则如下。a）电磁仪出厂检验项目全部合格方可出厂。b）型式检验中任一项目不合格时，应停止检
28、验，查明原因。若为偶发性故障，经整改后可重新进行型式试验；若为设计、质量问题，则判定该批仪器型式试验不合格。重新检验时，应加两倍抽样检验，若仍有不合格项目，则判定该批仪器型式检验不合格。8标志、包装、运输、贮存8.1 标志8.1.1 电磁仪出厂时应有下列标志：a）型号及名称；b）制造厂名称、制造厂商标及制造厂址；O出厂日期及出厂编号；d）标准编号。8. 1.2电磁仪的外包装储运图示标志应符合GB/T191的要求。8.2包装及提供的技术文件8 .2.1电磁仪的包装应符合GB/T13384的要求。9 .2.2电磁仪提供的技术文件应包括：a）合格证书；b）使用说明书：c）备附件清单；d）装箱单。8.3 运输电磁仪适用于各种运输方式。运输中不应受到雨雪淋浸，避免强烈震动和撞击，应按包装箱上标明的方向放置。8.4 贮存电磁仪应贮存在通风、干燥、无腐蚀性气体、无强磁的环境中，贮存条件满足5.1.1、5.1.2中的相关要求。长期贮存时最长不超过六个月应开箱通电检查一次。
