[發(fā)明專利]渦流補(bǔ)償方法及渦流補(bǔ)償系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910123266.8
• 申請(qǐng)日: 2019-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109633757B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包蘇新;榮亮亮;裴易峰;伍俊;邱隆清;謝曉明;張懿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所;中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V3/10
• 分類號(hào): G01V3/10;G01V3/38
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發(fā)明提供一種渦流補(bǔ)償方法及渦流補(bǔ)償系統(tǒng)，包括：使SQUID系統(tǒng)不受干擾源的干擾；對(duì)SQUID系統(tǒng)外圍的激勵(lì)線圈施加激勵(lì)信號(hào)，獲取SQUID系統(tǒng)的輸出信號(hào)；對(duì)SQUID系統(tǒng)的輸出信號(hào)進(jìn)行求導(dǎo)，獲得傳輸函數(shù)；將發(fā)射電流和傳輸函數(shù)卷積，獲得SQUID系統(tǒng)的渦流響應(yīng)信號(hào)；將SQUID系統(tǒng)的輸出信號(hào)減去SQUID系統(tǒng)的渦流響應(yīng)信號(hào)，獲得被測(cè)對(duì)象的響應(yīng)信號(hào)。其中，SQUID系統(tǒng)設(shè)置于絕緣支架上；激勵(lì)線圈套設(shè)于SQUID系統(tǒng)的外部，用于產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)；運(yùn)算單元連接于SQUID系統(tǒng)的輸出端，用于進(jìn)行渦流補(bǔ)償運(yùn)算。本發(fā)明的系統(tǒng)傳輸函數(shù)求解方式簡(jiǎn)單，SQUID具有較大的帶寬，對(duì)脈沖信號(hào)的響應(yīng)較好；既可以補(bǔ)償系統(tǒng)本身的渦流，又可以補(bǔ)償SQUID周圍包覆鋁箔的渦流，系統(tǒng)穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種渦流補(bǔ)償方法及渦流補(bǔ)償系統(tǒng)。

背景技術(shù)

超導(dǎo)量子干涉器件(Superconducting Quantum Interference Device，以下簡(jiǎn)稱SQUID)是目前已知的最靈敏的磁傳感器，其中低溫超導(dǎo)SQUID靈敏度可達(dá)1fT(1fT＝10^-15特斯拉)量級(jí)，高溫超導(dǎo)SQUID靈敏度也可達(dá)10fT量級(jí)，是重要的高端應(yīng)用磁傳感器，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)療，地球物理探測(cè)，以及基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域。

瞬變電磁法是地球物理勘探中應(yīng)用較多的一種勘探方法之一，它基于電性差異，發(fā)射雙極性脈沖信號(hào)并接收地下響應(yīng)，主要用于尋找低阻目標(biāo)，具有較高的抗干擾能力和分辨率。

在用瞬變電磁系統(tǒng)進(jìn)行探測(cè)時(shí)，發(fā)射信號(hào)不僅激發(fā)地下響應(yīng)，同時(shí)也激發(fā)系統(tǒng)本身的渦流響應(yīng)，對(duì)測(cè)量結(jié)果造成干擾。現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)解卷積的方式獲取傳輸函數(shù)，步驟繁瑣，且系統(tǒng)的探測(cè)準(zhǔn)確性有待提高。其它電磁檢測(cè)系統(tǒng)中也會(huì)存在系統(tǒng)渦流響應(yīng)的問(wèn)題。

因此，如何簡(jiǎn)化步驟，提高探測(cè)準(zhǔn)確性已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種渦流補(bǔ)償方法及渦流補(bǔ)償系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中電磁探測(cè)步驟繁瑣、準(zhǔn)確性不高等問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種渦流補(bǔ)償方法，所述渦流補(bǔ)償方法至少包括：

設(shè)置SQUID系統(tǒng)，使所述SQUID系統(tǒng)不受干擾源的干擾；

對(duì)所述SQUID系統(tǒng)外圍的激勵(lì)線圈施加激勵(lì)信號(hào)，產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)，獲取所述SQUID系統(tǒng)的輸出信號(hào)；

對(duì)所述SQUID系統(tǒng)的輸出信號(hào)進(jìn)行求導(dǎo)，獲得傳輸函數(shù)；

將用于探測(cè)的發(fā)射電流和所述傳輸函數(shù)卷積，獲得所述SQUID系統(tǒng)的渦流響應(yīng)信號(hào)；

將所述SQUID系統(tǒng)的輸出信號(hào)減去所述SQUID系統(tǒng)的渦流響應(yīng)信號(hào)，獲得被測(cè)對(duì)象的響應(yīng)信號(hào)。

可選地，所述激勵(lì)信號(hào)為階躍信號(hào)。

更可選地，所述干擾源包括大地磁場(chǎng)、工頻噪聲或金屬物。

更可選地，當(dāng)所述SQUID系統(tǒng)的外圍包覆多層單面導(dǎo)電金屬薄膜時(shí)，將所述發(fā)射電流和所述傳輸函數(shù)卷積以獲得所述SQUID系統(tǒng)的渦流響應(yīng)和所述單面導(dǎo)電金屬薄膜的渦流響應(yīng)信號(hào)；然后將所述SQUID系統(tǒng)的輸出信號(hào)減去所述SQUID系統(tǒng)的渦流響應(yīng)信號(hào)及所述單面導(dǎo)電金屬薄膜的渦流響應(yīng)信號(hào)，獲得被測(cè)對(duì)象的響應(yīng)信號(hào)。

更可選地，所述渦流補(bǔ)償方法適用于瞬變電磁系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種渦流補(bǔ)償系統(tǒng)，基于上述渦流補(bǔ)償方法，所述渦流補(bǔ)償系統(tǒng)至少包括：

SQUID系統(tǒng)，設(shè)置于絕緣支架上，用于獲得被測(cè)對(duì)象的響應(yīng)信號(hào)及渦流響應(yīng)信號(hào)；

激勵(lì)線圈，套設(shè)于所述SQUID系統(tǒng)的外部，用于產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)；