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随着我国水利水电事业的飞速发展,20世纪中后期开始,我国水坝建设事业蓬勃发展。但随着时间的推移,有些堤坝由于当时的建设施工条件限制,加上长时间的江水浸泡、雨水腐蚀和自然风化等不可避免的水文环境破坏,每年到汛期时节,堤坝渗漏以及溃坝的情况时有发生,这无疑是我国社会经济发展以及水库下游的人民群众生命财产安全的重大安全隐患。因此,做好堤坝渗漏的检查工作显得十分重要。目前我国堤坝渗漏探测通常是照搬地球物理探测方法,导致一些检测设备受地形环境等因素的影响,引起测量结果不准确、探测效率不高等问题。针对以上问题,本文设计了新型接地导线源磁电阻率(MMR)接收系统原理样机。磁电阻率探测方法早期在地面、空中和海洋探测中已经有了十分广泛的应用,近年来随着各国学者的不断深入,Willowstick公司将MMR探测方法应用于堤坝渗漏的检测当中并取得了可观的探测结果。其主要是通过地下渗漏流径的电导率与背景材料电导率的差异而探测地下水优先流径。通过在堤坝两侧放置发射电极,发射一定频率的低频正弦交流信号,由于渗漏的存在会使渗漏位置的电导率低于非渗漏处,渗漏位置就为成为电流的优先流径。通过使用高精度磁传感器接收系统测量坝体上方的磁场分布情况,就可以反演推算到堤坝渗漏所处的具体位置。此方法受地形和环境影响较小,探测效率较高,适用于复杂情况下的堤坝渗漏探测。目前,该方法在国内少有研究,且多关注于该方法的理论反演研究,探测采用的仪器多从国外引进。针对磁电阻率应用于堤坝渗漏探测的应用条件,本文拟设计接地导线源磁电阻率(MMR)接收系统原理样机,本文主要研究工作如下:1)首先介绍了接地导线源磁电阻率探测方法的基本原理,并建立了接地导线源磁电阻率探测方法在堤坝渗漏探测应用中的仿真模型,通过仿真结果提出了本文设计仪器的性能指标,为后文的设计提供参考;2)分析了接地导线源磁电阻率探测方法所需的空心线圈传感器的基本原理,分析了传感器结构以及线圈的绕线方式、匝数和线圈面积对其信噪比以及灵敏度的影响因素,确定了传感器的各项参数。根据接地导线源磁电阻率探测方法的信号特征以及仪器的设计需求,设计了与空心线圈传感器相匹配的低噪声前置放大电路。通过分析传感器的本底噪声的主要影响因素,选择了低电压噪声和低电流噪声的前置运算放大器,以降低传感器的本底噪声。针对三分量线圈传感器组装后三个线圈不正交问题,本文给出了基于椭球模型的三分量校正方法,以此降低由于安装误差导致的磁场总量探测误差。进而设计了高精度信号调理电路以及相应的电源电路,提高了系统的信号接收幅度和抗饱和能力。同时,为了方便野外探测过程中的操作和数据记录,系统集成了GPS模块对野外探测的时间以及测点位置的经纬度等信息进行实时记录。为了避免由于传感器姿态差异导致的测量误差,设计了姿态采集电路对姿态数据进行测量和存储。3)针对本文设计的三分量空心线圈传感器及模拟信号调理电路,选择了合适的高速数据采集卡卡将采集到的模拟信号转换为数字信号以方便后期的存储和数据处理工作,同时同时基于Windows系统编写了上位机软件实现了对系统的控制以及对采集数据的实时显示和保存。4)设计完成后首先测试了系统的各部分性能指标,测试结果表明所设计系统传感器的测量范围满足MMR探测的信号幅值要求。同时所设计的三轴传感器的不正交角度误差可以控制在理想范围内。然后在实验室进行了优先流径的模拟探测实验,验证了仪器对优先流径探测的有效性。最后使用设计的接收系统进行了野外验证试验,测量结果验证了仪器在野外工作的有效性与实用性。