[發(fā)明專利]基于感應(yīng)式磁傳感器的地震電磁擾動觀測系統(tǒng)及觀測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810360760.1 | 申請日： | 2018-04-20 |
| 公開（公告）號： | CN108594315B | 公開（公告）日： | 2023-07-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 盧永;張敏;戴波;王佳;單菡 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇省地震局 |
| 主分類號： | G01V3/40 | 分類號： | G01V3/40 |
| 代理公司： | 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240 | 代理人： | 黃前澤 |
| 地址： | 210014 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 感應(yīng) 傳感器 地震 電磁 擾動 觀測 系統(tǒng) 方法 | ||
本發(fā)明公開了基于感應(yīng)式磁傳感器的地震電磁擾動觀測系統(tǒng)及觀測方法。寬頻帶的感應(yīng)式磁傳感器多用于物探等領(lǐng)域，難以直接應(yīng)用于地震電磁擾動的觀測。本發(fā)明包括數(shù)據(jù)采集模塊和感應(yīng)式磁傳感器；數(shù)據(jù)采集模塊的核心采用NI數(shù)據(jù)采集平臺；感應(yīng)式磁傳感器包括磁線圈模塊和電路模塊；磁線圈模塊將地震電磁擾動信號轉(zhuǎn)化成電壓信號，然后經(jīng)過電路模塊進(jìn)行前置放大、濾波處理以及后級放大后經(jīng)NI數(shù)據(jù)采集平臺傳輸至計算機(jī)。本發(fā)明根據(jù)地震電磁擾動信號的頻帶特點，設(shè)計感應(yīng)式磁傳感器的磁線圈模塊和電路模塊，將地震電磁擾動信號轉(zhuǎn)化成電壓信號，通過NI數(shù)據(jù)采集平臺采集和處理數(shù)據(jù)，獲得低噪聲、高靈敏度的信號輸出，適合地震電磁擾動的觀測。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于地震電磁擾動觀測領(lǐng)域，具體涉及一種基于感應(yīng)式磁傳感器的地震電磁擾動觀測系統(tǒng)及觀測方法。
背景技術(shù)
我國地震電磁擾動觀測工作起始于1976年唐山地震后，經(jīng)過幾十年的研究和發(fā)展，目前成為一種地震前兆短臨異常監(jiān)測手段，觀測頻段主要為甚低頻(VLF)和超低頻(ULF)，頻帶范圍為0.1Hz～10Hz，研究觀測地點該頻帶范圍內(nèi)地表磁場強(qiáng)度隨時間的變化。
感應(yīng)式磁傳感器是利用法拉第電磁感應(yīng)定律測量磁場變化的傳感器，是電磁擾動觀測的核心部件之一，廣泛用于陸地、海洋資源勘探、空間磁場探測等領(lǐng)域。目前國外對感應(yīng)式磁傳感器的研究相對成熟，且有成品在市場上推廣，具有寬頻帶、低噪聲等特點。例如，德國Metronix公司的MFS-06e、加拿大Pheonix公司的MTC-80等。近年來在國內(nèi)磁傳感器也取得了較快的發(fā)展，例如中科院研制的CAS-10磁傳感器，吉林大學(xué)、中南大學(xué)等單位也從事相關(guān)的研究。然而寬頻帶的感應(yīng)式磁傳感器多用于物探等領(lǐng)域，難以直接應(yīng)用于地震電磁擾動的觀測。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于感應(yīng)式磁傳感器的地震電磁擾動觀測系統(tǒng)及觀測方法，其中感應(yīng)式磁傳感器具有高靈敏度、低噪聲的特點，工作帶寬為0.01～30Hz，噪聲水平在1Hz時為0.15pT/√Hz，適合地震電磁擾動觀測。
本發(fā)明基于感應(yīng)式磁傳感器的地震電磁擾動觀測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊和感應(yīng)式磁傳感器。所述的數(shù)據(jù)采集模塊的核心采用NI數(shù)據(jù)采集平臺，NI數(shù)據(jù)采集平臺選用單槽NICompactDAQUSB機(jī)箱cDAQ-9171以及連接在該機(jī)箱上的NI9239模塊。所述的感應(yīng)式磁傳感器包括磁線圈模塊和電路模塊。磁線圈模塊將地震電磁擾動信號轉(zhuǎn)化成電壓信號，然后經(jīng)過電路模塊進(jìn)行前置放大、濾波處理以及后級放大后經(jīng)NI9239模塊傳給單槽NICompactDAQUSB機(jī)箱cDAQ-9171，再傳輸至計算機(jī)，通過計算機(jī)實時顯示波形。
所述的磁線圈模塊包括磁芯、骨架、感應(yīng)線圈和外殼；磁芯兩端均通過支撐座固定在外殼上，骨架同軸套置在磁芯外；所述的磁芯由多片薄片依次疊放而成；所述的骨架包括一體成型的多個繞線筒和連接筒，繞線筒和連接筒的中心孔均為方孔，相鄰繞線筒通過連接筒連接；繞線筒兩端均設(shè)有軸肩；每個繞線筒上均纏繞感應(yīng)線圈，所有感應(yīng)線圈串聯(lián)后引出輸出端。外殼內(nèi)位于每個感應(yīng)線圈周圍填充非磁性材料。
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