[發明專利]一種質子傳感器

在審

• 申請號: 202110388966.7
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN112882116A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 李斌;白龍龍
• 申請（專利權）人: 西安華舜測量設備有限責任公司
• 主分類號: G01V3/40
• 分類號: G01V3/40
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 姬莉

本發明屬于檢測設備技術領域，涉及一種質子傳感器，包括：供電模塊；電控模塊，和供電模塊電連接；傳感器探頭，和電控模塊、供電模塊分別電連接，傳感器探頭包括外殼和設置在外殼內的諧振腔，諧振腔包括：線圈骨架，其中心為空腔結構，線圈骨架的表面貼有銅帶；自由基溶液，填充在線圈骨架的空腔結構中；直流激勵與信號接收線圈，用于接收檢測信號，包括兩個同向繞制在線圈骨架上的繞線線圈，兩個繞線線圈反向連接后與電控模塊電連接。本發明使用射頻激勵大大提高了探頭極化的效率，降低了極化所需的直流激勵電流使設備的整體功耗降低，提高了設備整體的工作時長、工作效率和測量精度，實用性強，值得推廣。

技術領域

本發明屬于測量設備技術領域，具體涉及一種質子傳感器。

背景技術

質子磁力儀多用于磁法勘探，作為地球物理勘探中一種十分重要的探測方法，其應用面十分廣泛，例如地面、航空和海洋的磁場測量，礦物勘探、地震前兆勘探、地殼深部探測、高校教學以及軍事領域等均有使用，而我國目前主要還是采用加拿大進口的設備，市面上現有的類似產品又存在以下問題：

(1)設備整體功耗較大；

(2)測量精度低，只能達到0.1nT。

這兩個缺點導致市面上還沒有出現可替換進口設備的產品，不能有效滿足現階段的使用需求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種質子傳感器，以便解決上述提到的技術問題。

本發明的技術方案是：

一種質子傳感器，包括：

供電模塊；

電控模塊，和所述供電模塊電連接；

傳感器探頭，和所述電控模塊、供電模塊分別電連接，所述傳感器探頭包括外殼和設置在外殼內的諧振腔，所述諧振腔包括：

線圈骨架，其中心為空腔結構，所述線圈骨架的表面貼有銅帶；

自由基溶液，填充在所述線圈骨架的空腔結構中；

直流激勵與信號接收線圈，用于接收檢測信號，包括兩個同向繞制在線圈骨架上的繞線線圈，兩個繞線線圈反向連接后與電控模塊電連接。

優選的，還包括涂覆在所述外殼表面，起到屏蔽作用的屏蔽層，所述屏蔽層通過屏蔽層連接線連接到系統地線。

優選的，所述電控模塊包括：

電源管理模塊，與所述供電模塊電連接；

控制器，和所述電源管理模塊電連接，用于整機的控制、信號處理及計算；

激勵模塊，分別和所述控制器、傳感器探頭電連接，用于接收控制器發送的控制指令，并根據控制指令將激勵模塊產生的激勵信號作用在傳感器探頭上，使傳感器探頭完全極化，極化完成后在傳感器探頭內部產生進動檢測信號；

匹配網絡，分別和傳感器探頭、控制器電連接，用于接收控制器的控制信號，并根據控制信號啟動匹配網絡使傳感器探頭和匹配網絡形成LC諧振，以提升進動信號信噪比；

信號處理模塊，分別和匹配網絡電連接，用于對匹配網絡內傳遞過來的信號進行處理；

頻率測量模塊，分別和所述信號處理模塊、控制器電連接，用于接收信號處理模塊傳遞的信號，并對接收到的信號進行頻率測量后將測量結果傳送給控制器進行處理；

姿態傳感器，與所述控制器電連接，用于檢測系統的運動姿態，并將檢測到的運動姿態上傳給控制器進行處理，所述控制器對接收到的運動姿態進行處理，計算出需要匹配的通道，并發出控制指令給匹配網絡。