[發明專利]一種感應式空心線圈裝置及磁感應系統

在審

• 申請號: 202210820619.1
• 申請日: 2022-07-13
• 公開（公告）號: CN115148472A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 尹文斌;黃敏;李祥
• 申請（專利權）人: 香港中文大學（深圳）城市地下空間及能源研究院
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/30;H01F27/40;H01F27/42
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王浩

一種感應式空心線圈裝置及磁感應系統，包括第一X軸支架和第二X軸支架、第一Y軸支架和第二Y軸支架、第一X軸線圈和第二X軸線圈、第一Y軸線圈和第二Y軸線圈。通過利用第一X軸支架和第二X軸支架，分別將第一X軸線圈和第二X軸線圈固定且串聯起來；通過利用第一Y軸支架和第二Y支架，分別將第一Y線圈和第二Y線圈固定且串聯起來。第一X軸線圈和第二X軸線圈用于生成X軸方向上的感應電流，第一Y軸線圈和第二Y軸線圈用于生成Y軸方向上的感應電流，因此可實現對X軸和Y軸方向分量的觀測，且在單個軸向分量上采用兩個線圈，可以加強勘測時的抗干擾能力，同時線圈為感應式空心結構，其沒有設置磁芯，線圈之間的相互影響更小。

技術領域

本發明涉及電磁感應勘探技術領域，特別涉及一種感應式空心線圈裝置及磁感應系統。

背景技術

在當前地空電磁法和全航空電磁法勘探中，因為移動平臺的不斷調整和運動，磁接收傳感器姿態非常不穩定，導致在單分量觀測中，數據變化非常大。目前采集時主要使用單分量感應式空心線圈、磁棒或者三分量磁通門傳感器進行磁場信號采集。

單分量傳感器設計簡單、重量輕，但是信號采集受傳感器的姿態影響較大，從而導致測量誤差較大。三分量磁通門可以通過矢量和成采集總場，但是磁通門對于感應式空心線圈存在一些缺點：受地磁影響較大、靈敏度低；本底噪聲相對于感應式空心線圈較高；信號頻率超過閾值后，靈敏度會大大降低。磁棒因為內部有磁芯，靈敏度高，同時磁芯之間互相存在干擾，因此不適合對兩個分量或者多個分量進行同時觀測。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種感應式空心線圈裝置，解決了當前電磁法勘探技術難以同時實現抗干擾能力強和多分量勘測的問題。

本發明還提供了一種磁感應系統。

根據本發明第一方面實施例的感應式空心線圈裝置，包括：

第一X軸支架和第二X軸支架，所述第一X軸支架和所述第二X軸支架平行對稱設置且皆垂直于水平面；

第一Y軸支架和第二Y軸支架，所述第一Y軸支架和所述第二Y軸支架平行對稱設置且皆垂直于水平面，所述第一Y軸支架的一側與所述第一X軸支架的一側垂直連接，所述第一Y軸支架的另一側與所述第二X軸支架的一側垂直連接，所述第二Y軸支架的一側與所述第一X軸支架的另一側垂直連接，所述第二Y軸支架的另一側與所述第二X軸支架的另一側垂直連接；

第一X軸線圈和第二X軸線圈，所述第一X軸線圈繞垂直于所述第一X軸支架的軸向設置于所述第一X軸支架上，所述第二X軸線圈繞垂直于所述第二X軸支架的軸向設置于所述第二X軸支架上，所述第一X軸線圈和所述第二X軸線圈串聯且共同用于輸出X軸上的感應電流；

第一Y軸線圈和第二Y軸線圈，所述第一Y軸線圈繞垂直于所述第一Y軸支架的軸向設置于所述第一Y軸支架上，所述第二Y軸線圈繞垂直于所述第二Y軸支架的軸向設置于所述第二Y軸支架上，所述第一Y軸線圈和所述第二Y軸線圈串聯且共同用于輸出Y軸上的感應電流。

根據本發明實施例的感應式空心線圈裝置，至少具有如下有益效果：

通過利用第一X軸支架和第二X軸支架，分別將第一X軸線圈和第二X軸線圈固定且串聯起來；通過利用第一Y軸支架和第二Y支架，分別將第一Y線圈和第二Y線圈固定且串聯起來；因此X軸和Y軸線圈能由支架固定支撐，并可集成在一個裝置上。第一X軸線圈和第二X軸線圈用于生成X軸方向上的感應電流，第一Y軸線圈和第二Y軸線圈用于生成Y軸方向上的感應電流，因此采用本發明的感應式空心線圈裝置，一方面可以實現對X軸和Y軸方向分量的觀測，另一方面在單個軸向分量上采用兩個線圈，可以加強勘測時的抗干擾能力，且與磁棒相比，線圈為感應式空心結構，其沒有設置磁芯，線圈之間的相互影響更小。