[實用新型]核磁共振找水儀野外環(huán)境評估裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320040933.4
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN203069679U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林君;孫辰;張健;曹桂欣
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G01V3/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種野外電磁場環(huán)境評估裝置，具體是測量某一區(qū)域電磁場噪聲是否滿足核磁共振找水儀使用要求的裝置。

背景技術(shù)

近些年，水資源缺乏已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展和影響人們生活的重要因素，在全國大部分地區(qū)普遍缺水的情況下，核磁共振找水技術(shù)的應(yīng)用就顯得尤為重要。核磁共振找水技術(shù)是當今物探領(lǐng)域?qū)ふ业叵滤醋钕冗M、最直接的探測技術(shù)，利用核磁共振方法找水已在世界各地得到廣泛應(yīng)用，但由于核磁共振信號非常微弱，通常在幾十納伏到幾千納伏之間，而測量地點又大多分布在電力線附近，所以該方法極易受到外界電磁場的干擾。又因核磁共振信號主要集中在1kHz~3kHz之間，所以1kHz~3kHz的環(huán)境電磁場噪聲對核磁共振信號接收影響最大，當環(huán)境中這一頻帶的電磁噪聲過大時，儀器不能采集到有用的信號，將會造成找水工作失敗。

核磁共振找水儀整套系統(tǒng)包括主控箱、電源箱、電容箱以及發(fā)射接收線圈，整套設(shè)備重量約200kg，需要用面包車運到測量場地。使用過程中，工作人員需要根據(jù)不同測試要求，鋪設(shè)不同形狀的線圈，在地勢較好的平坦地面，三個人協(xié)同鋪設(shè)線圈，至少需要一小時二十分鐘，儀器每測量一個點，還要至少花費40分鐘。因而，一旦因為電磁場噪聲的影響而導(dǎo)致實驗失敗，必將浪費大量人力，物力和時間，嚴重影響找水工作的效率。因此，提前對環(huán)境噪聲進行監(jiān)測和評估，判斷在某一區(qū)域核磁共振找水儀器是否可以使用，或者什么時間段內(nèi)可以使用就變得極為重要。

現(xiàn)在市場上存在一些電磁噪聲分析儀，能夠測量空間的電磁場噪聲。但其應(yīng)用范圍往往是高頻或?qū)掝l帶電磁信號，不能滿足核磁共振找水儀1kHz~3kHz的頻帶要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的就在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于核磁共振找水儀野外環(huán)境評估裝置，該裝置可以采集1kHz~3kHz的環(huán)境電磁場噪聲，并對其進行分析和評估。

核磁共振找水儀野外環(huán)境評估裝置，是由線圈1、經(jīng)配諧電容模塊2、前置放大電路3、帶通濾波器4、主放大器5、信號調(diào)理電路6、AD采集模塊7、數(shù)據(jù)存儲模塊8、單片機9和通訊模塊10與上位機11連接，AD采集模塊7經(jīng)單片機9與帶通濾波器4連接構(gòu)成。

所述的線圈1是由1mm²線纜34匝纏繞而成30cmⅹ30cm正方形線圈，電阻≌0.73R，電感≌0.82mH，等效面積≌30m²。

所述的前置放大電路3置于屏蔽盒內(nèi)。

所述的上位機11中裝有數(shù)據(jù)保存軟件12、分析處理軟件13、數(shù)據(jù)顯示軟件14和下位機控制軟件15。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：利用線圈1接收電磁場噪聲，經(jīng)過前置放大電路、帶通濾波模塊以及信號調(diào)理電路將噪聲信號調(diào)理到50000倍的幅度，調(diào)理后的信號傳送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，并通過串口通訊模塊將數(shù)據(jù)傳送到上位機，實現(xiàn)對噪聲數(shù)據(jù)的測量、分析和顯示。

電磁場噪聲接收線圈可采用1mm²線纜纏繞成正方形線圈，線框可以按照以下參數(shù)設(shè)置，長寬均為30cm，匝數(shù)34匝。這樣纏繞出的線框電阻約為0.73R，電感約為0.82mH，等效面積約為30m²。前置放大模塊設(shè)計的首要問題是降低放大器本身的噪聲對信號的影響，防止在放大信號的過程中使信噪比惡化。首先選擇低噪聲放大器，其次，將前置放大電路放入屏蔽盒內(nèi)，減少由前置放大電路引入的干擾。寬頻濾波模塊主要是為了抑制來自電網(wǎng)的干擾和工頻干擾，核磁共振找水儀所采集的信號主要集中在1kHz~3kHz之間，因此設(shè)計的濾波器模塊帶寬集中在這個頻段內(nèi)。在整個系統(tǒng)中，采用低損耗連接電纜，盡量使系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的虛假信號、諧波分量等降到最低。

有益效果：在將要測試的區(qū)域內(nèi)，對頻帶內(nèi)的電磁場噪聲幅度進行事先評估。如果噪聲過大，不能滿足核磁共振找水儀的要求，就可以判斷該地不適合核磁共振找水儀，進而可以避免人力，物力及時間的浪費。

附圖說明

圖1是核磁共振找水儀野外環(huán)境評估裝置結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是附圖1中上位機11的軟件框架圖。

1線圈，2配諧電容，3前置放大電路，4帶通濾波器，5主放大器，6信號調(diào)理電路，7.AD采集模塊，8數(shù)據(jù)存儲模塊，9單片機MCU，10通訊模塊，11上位機，12數(shù)據(jù)保存，13分析處理，14數(shù)據(jù)顯示，15下位機控制軟件，16上位機主軟件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。