十年接力,只为一双“慧眼”

——河南省计量院以扎实的技术实力助力国家地质探矿记
《中国市场监管报》(2025年01月09日 A7 版)

  中国西南贵州,有一颗“中国天眼”探索星空奥秘。而在西北天山脚下,新疆哈密茫茫戈壁深处,也在持续研发着探矿的“慧眼”。
  在地质勘查领域,航空脉冲瞬变电磁法技术在寻找矿产资源、石油天然气勘探以及环境和农业生态调查中发挥着重要作用。这项技术十分考验计量的精准应用,电磁脉冲数据测量准确性非常关键。
  “从2012年开始,我们历时10余年,对探矿技术的关键电磁参数进行测量,陪着国家地质探矿事业一起成长。”2024年12月24日,笔者在哈密见到河南省计量院产业检测研究中心工程师靳振宇、陶牮。他们在这里为中国地质科学院某所的国家探矿重大科研项目开展电磁综合测量,以扎实的技术实力助力国家地质探矿。

千里赴疆 实战戈壁沙海
  赶赴位于新疆哈密外几百公里的戈壁试验场开展电磁综合测量,可以让地质勘探项目从15天的测量任务变成3天完成,大大节约成本。这是河南省计量院以计量支撑各产业科研的“考量”。
  到达戈壁试验场,笔者发现一个直径20多米的近似圆环的电磁圈。直升机需要载着这个大电圈在大约50米以上的低空飞行,通过电磁各种数据分析,从而进行矿产资源勘探。
  与实验室不一样,戈壁环境对电磁测量干扰因素更多,取得准确数据也更难。靳振宇和陶牮摸清温差、地面磁场等各种环境干扰因素后,开始模拟直升机的各种工作状态,搭建现场试验工作台,终于创造出具备现场电磁综合测量的条件。
  “只有立身沙海,才能测准数据。”这是靳振宇和陶牮赴疆测量的另一个“考量”。

积成大智 跳好“空中芭蕾”
  在航空脉冲瞬变电磁法中,利用直升机携带的电磁发射机发射脉冲电磁波,通过接收线圈捕捉二次感应电磁场,从而探测地下结构。
  可以想象一下。一架直升机携带着高科技的电磁发射机,在广阔的戈壁滩上空翱翔。它不是在执行普通的飞行任务,而是像一位空中侦探,透过地球的皮肤,窥探深藏在500至800米的地矿秘密。这架特殊的直升机,拽着20米直径的电磁圈,宛如滑行在空中的芭蕾舞者。
  跳好“空中芭蕾”并不容易。发射机和数据系统安置在机舱内,发射和接收线圈则悬挂在直升机下方,测量出它们准确的电磁各类数据很不容易。首先,因直升机上的测量设备难以完全固定,测量准确性和稳定性差,不确定度过大,难以评估科研装置的精密性,也难以真实体现地质研究人员的科研成果。其次,如果直升机和电磁发射机共同降落在测试场后,发射线圈贴敷在戈壁滩的石子上,电流磁场会受到不同石子成分影响。因磁场不均匀反馈到发射机上,进而影响发射数据,这组数据对于科学研究而言,是不真实的,更是不科学的。
  要想“空中芭蕾”跳得好,实现测量数据真实、稳定、准确、科学,就需要寻求地上、空中两种工况切合点。靳振宇和陶牮与项目科研人员多次推演,采用近地隔空测量测试方案——利用塑料非金属特性支起来一个正十二边形的悬空发射线圈,既不会受磁场环境干扰,更不会反向干扰线圈磁场,从而很好地解决了地上、空中的融合问题。经过反复测量,他们最终得到了科学的测量数据。
  计量支撑科技研发,不仅测得出,还要测得准。正如中国铁路工程专家詹天佑所说:“我们的工作首先要精密,不能有一点马虎。‘大概’‘差不多’这类说法不应该出自工程人员之口。”
  任务完成后,靳振宇和陶牮踏上归程。俯望边疆大地,戈壁愈发辽阔,他们仿佛看见一架架探矿直升机在翱翔,正在唤醒一处处沉眠的宝藏。

□姜 鲲

 

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