[發明專利]一種基于三維探頭的智能風沙電場測量系統及三維探頭

有效

• 申請號: 201210369545.0
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102879653A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 謝思瑩;梁軼瑞;鄭曉靜
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 劉洪京

1.一種基于三維探頭的智能風沙電場測量系統，其特征在于，包括與風沙電場接觸、且用于采集風沙電場現場X向信號、Y向信號和Z向信號的三維探頭，分別與所述三維探頭的X向信號采集端、Y向信號采集端和Z向信號采集端連接、且用于對來自三維探頭相應方向的現場信號進行初級處理的前端處理單元，以及分別與所述前端處理單元連接、且用于對初級處理結果進行選擇和綜合處理的后端處理單元。

2.根據權利要求1所述的基于三維探頭的智能風沙電場測量系統，其特征在于，所述前端處理單元，包括并行連接在三維探頭的相應方向信號采集端和模擬開關模塊之間的X向感應信號預處理模塊、Y向感應信號預處理模塊和Z向感應信號預處理模塊。

3.根據權利要求2所述的基于三維探頭的智能風沙電場測量系統，其特征在于，所述X向感應信號預處理模塊、Y向感應信號預處理模塊和Z向感應信號預處理模塊，至少均包括初級放大和濾波模塊。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的基于三維探頭的智能風沙電場測量系統，其特征在于，所述后端處理單元，包括用于選擇相應方向的現場信號通過的模擬開關模塊，以及依次與所述模擬開關模塊連接、且用于對模擬開關模塊選擇通過的現場信號依次進行處理的后端放大和濾波處理模塊、采樣保持和峰值檢測模塊、A/D模塊、具有定時功能的單片機和計算機處理終端；所述單片機還與模擬開關模塊連接，用于控制模擬開關模塊選擇相應方向的現場信號通過。

5.根據權利要求4所述的基于三維探頭的智能風沙電場測量系統，其特征在于，所述后端處理單元，還包括與所述計算機處理終端連接的外部接口模塊。

6.根據權利要求1-3中任一項所述的基于三維探頭的智能風沙電場測量系統，其特征在于，所述三維探頭，包括以三維空間坐標系的基點位置為機械結構基點，在三維空間坐標系的X向、Y向和Z向上分別伸出的X向屏蔽殼、Y向屏蔽殼和Z向屏蔽殼；以及，分別內置在相應方向屏蔽殼內部、且用于測量相應方向電場信號的單向電場測量振簧電容式探頭。

7.根據權利要求6所述的基于三維探頭的智能風沙電場測量系統，其特征在于，每個方向的單向電場測量振簧電容式探頭，包括設置在相應方向屏蔽殼外部、且面向外電場的外部振片，為防止風沙沙粒沖擊而設置在相應方向屏蔽殼內部、且與相應外部振片對應的內部振片，以及設置在相應方向屏蔽殼內部、且用于帶動所述內部振片進行周期性振動而采集相應方向電場信號的感應電流信號的振子。

8.一種根據權利要求1所述的基于三維探頭的智能風沙電場測量系統使用的三維探頭，其特征在于，包括以三維空間坐標系的基點位置為機械結構基點，在三維空間坐標系的X向、Y向和Z向上分別伸出的X向屏蔽殼、Y向屏蔽殼和Z向屏蔽殼；以及，分別內置在相應方向屏蔽殼內部、且用于測量相應方向電場信號的單向電場測量振簧電容式探頭。

9.根據權利要求8所述的三維探頭，其特征在于，每個方向的單向電場測量振簧電容式探頭，包括設置在相應方向屏蔽殼外部、且面向外電場的外部振片，為防止風沙沙粒沖擊而設置在相應方向屏蔽殼內部、且與相應外部振片對應的內部振片，以及設置在相應方向屏蔽殼內部、且用于帶動所述內部振片進行周期性振動而采集相應方向電場信號的感應電流信號的振子。