[發(fā)明專利]具有大發(fā)射磁矩、短關斷時間的瞬變電磁探測系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111352164B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 王世隆;王言章;許權;王麒;白一帆
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10;G01V3/08
• 代理公司: 沈陽銘揚聯(lián)創(chuàng)知識產權代理事務所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

1.一種具有大發(fā)射磁矩、短關斷時間的瞬變電磁探測系統(tǒng)，包括:發(fā)射系統(tǒng)與接收系統(tǒng)，其特征在于，所述接收系統(tǒng)包括接收機、前置放大器和三分量接收線圈，三分量接收線圈接收的信號經前置放大器放大后傳至接收機；所述發(fā)射系統(tǒng)包括由補償線圈以及多匝發(fā)射線圈構成的負載；所述補償線圈放置在多匝發(fā)射線圈所在平面，或放置在平行于該平面上的任意位置，所述三分量接收線圈放置在補償線圈內的零磁區(qū)域；發(fā)射系統(tǒng)包括發(fā)射系統(tǒng)主控電路、多路鉗位電壓監(jiān)測電路、補償發(fā)射電路以及多組發(fā)射電路，一路發(fā)射橋路和單匝或兩匝發(fā)射線圈構成一組發(fā)射電路，補償發(fā)射電路包括一路補償發(fā)射橋路和一匝補償線圈，多組發(fā)射電路的發(fā)射電流峰值大小相同或不同，開啟和關閉的時刻一致，多組發(fā)射電路和補償電路有相同的上升時間t_r、平頂時間t_k、關斷時間t_d，并具有相同的調制頻率。

2.按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每組發(fā)射電路的發(fā)射線圈匝數(shù)為一匝時，多匝發(fā)射線圈在水平方向排布成圓形或者正多邊形，多匝發(fā)射線圈形成的橫截面排布成近似正多變形，組成的發(fā)射線圈總匝數(shù)大于等于3匝。

3.按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每組發(fā)射電路的發(fā)射線圈匝數(shù)為兩匝時，在橫截面上，同一組發(fā)射電路的兩匝發(fā)射線圈對稱分布，組成的發(fā)射線圈總匝數(shù)大于等于4匝。

4.按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射系統(tǒng)包括有發(fā)射機，所述發(fā)射機的主控電路控制發(fā)射線圈的發(fā)射電路，發(fā)射線圈的發(fā)射電路采用多路具有變壓鉗位功能的橋路組合進行大電流的雙極性多邊形波發(fā)射。

5.按照權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)射線圈的發(fā)射電路包括驅動電路，驅動電路通過發(fā)射系統(tǒng)主控電路控制，驅動H橋逆變電路通過發(fā)射線圈發(fā)射電流，H橋逆變電路連接鉗位電路，所述鉗位電路由鉗位電壓控制電路控制，通過多路鉗位電壓監(jiān)測電路對鉗位電壓進行檢測，每一路的鉗位電壓均和負載有關，根據(jù)其中L和R為負載的電感和電阻，i為通過負載的電流，鉗位電壓控制電路保證發(fā)射電路根據(jù)不同的負載調整鉗位電壓。

6.按照權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述補償發(fā)射電路為具有變壓鉗位功能的發(fā)射電路，補償發(fā)射電路的控制時序中上升時間、平頂時間和下降時間和發(fā)射線圈的發(fā)射電路相同，調制頻率也與發(fā)射線圈的發(fā)射電路相同。

7.按照權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多路鉗位電壓監(jiān)測電路，監(jiān)測N路發(fā)射電路和一路補償發(fā)射電路的鉗位電壓，并將每路鉗位電壓探測結果發(fā)送給主控電路，主控電路根據(jù)探測的電壓值進行調控，實現(xiàn)各路發(fā)射電路鉗位電壓的閉環(huán)控制，確保各路發(fā)射電路有相同的關斷時長。

8.按照權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過所述接收機控制發(fā)射機，接收機通過同一時鐘源產生N+1路同源的隔離同步信號，通過發(fā)射系統(tǒng)主控電路分別控制N路發(fā)射電路和一路補償發(fā)射電路，確保補償發(fā)射線圈和發(fā)射線圈產生一個零磁場區(qū)域，用于放置三分量接收線圈。