有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架及其装调方法技术

本发明专利技术公开了一种有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架及其装调方法，支架设置有中心支撑(11)，该中心支撑(11)活动装配有至少2个线圈撑杆(12)，所述线圈撑杆(12)经锁定机构固接在中心支撑(11)上，并以中心支撑(11)的中心为圆心，向外射线发散，所述线圈撑杆(12)发散出的自由端为n个，n≥3；所述线圈支撑(1)上绕装有长度为l的柔性线缆(3)；改变所述线圈撑杆(12)的长度变化，并调节其自由端距离所述圆心的距离变化，令n个自由端围成的线圈支撑(1)的面积S和周长Z跟随变化，且l是Z的整数倍。有益效果：易于现场组装、拆解，便于运输，线缆可随时拆下收起与安装，配置不同长度的发射电缆，可扩大发送线圈有效面积的调节范围，提升了对浅部、深部探测的适应能力。

Assembled electromagnetic decoupling coil bracket with adjustable effective area and its installation and adjustment method

【技术实现步骤摘要】
有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架及其装调方法
本专利技术涉及电磁法勘查的多用途发送接收一体化线圈设计
，具体的说，涉及一种有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架及其装调方法。
技术介绍
电磁法勘探目前已经广泛应用于矿产勘探、工程地质勘探、地下水资源、地下管线和环境地质勘探等领域，其中常用的有频率域电磁法与时间域电磁法，采用电磁发送机产生激励一次场，通过接收机采集地质体感应的二次场，通过分析二次场探测地质体结构。现有技术存在的不足在于：1、线圈装置的尺寸与线圈的匝数不可调整，尺寸较大的线圈装置不利于运输，且增加了在陡峭、狭窄环境中的作业难度；空旷施工场地，固定结构线圈不能放大单匝发送线圈面积，不能提高发送线圈有效面积，不利于深部勘察。2、一般情况下，发送电流的关断时间与发送线圈的自感系数呈正比，而后者正比于发送线圈匝数的平方。通过减少发送线圈的匝数可以显著缩短发送电流的关断时间，从而产生更丰富的高频激励信号，有利于提升设备在浅层探测领域的灵敏度。对于相同直径的发送线圈，通过增加匝数可以增大设备的发送有效面积，这有利于提升设备对深层探测目标的检测能力。现有线圈装置的发送线圈参数不可调节，难以兼顾对处于不同深度的埋藏物的探测效果。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术提出了一种有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架及其装调方法，易于现场组装、拆解，便于运输，线缆可随时拆下收起与安装，配置不同长度的发射电缆和十字支架，可扩大发送线圈有效面积的调节范围，提升了对浅部、深部探测的适应能力。为达到上述目的，本专利技术采用的具体技术方案如下：一种有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，设置有中心支撑，该中心支撑活动装配有至少2个线圈撑杆，所述线圈撑杆经锁定机构固接在中心支撑上，并以中心支撑的中心为圆心，向外射线发散，所述线圈撑杆发散出的自由端为n个，n≥3；随所述线圈撑杆的长度变化，其自由端距离所述圆心的距离变化，n个自由端围成的线圈支撑的面积S和周长Z跟随变化；所述线圈支撑上绕装有长度为l的柔性线缆，所述l是Z的整数倍。线圈的有效面积指的是线圈的单匝面积与匝数的乘积，通过上述设计，一方面，发送线圈线缆可按需安装，当需要更强的发射信号时，线圈支撑上盘绕更多匝数的柔性线缆，反之减少发送线圈线缆的匝数，另一方面，线圈的单匝面积由n个自由端所形成的面积决定，若调整自由端与中心支撑中心点的距离，其面积自然发生变化，则线圈的单匝面积随之改变。配置不同长度的发射电缆，可扩大发送线圈有效面积的调节范围，调整线圈紧束夹形成不同支架长短的转换，支架调短且增加发送线圈线缆匝数时，可提升发送线圈对狭窄作业空间的适应能力，而支架伸长且减少发送线圈线缆匝数时，可减小发送线圈自感，对于瞬变电磁法可缩短发送电流的关断时间，有利于提升对浅层目标体的探测能力，增大了线圈有效面积，有利于提升设备对深层探测目标的检测能力，提升了对浅部、深部探测的适应能力。可根据不同施工环境调节装置尺寸，可根据探测目标体电阻率及埋深情况通过改变发送线圈匝数来调整发送有效面积，并可以根据发送电流的幅值为发送线圈匹配不同规格的电缆，实现设备重量的合理调节。同时，当线缆长度恒定时，可以通过选取不同长度的杆与微调自由端的距离，实现线圈单圈面积和匝数的调整，从而在不重新选线缆的情况下实现上述目的。进一步设计，所有所述自由端上均安装有线束引导器，其中一个自由端上还安装有双线头接线盒，所有所述线束引导器和双线头接线盒形成所述线圈支撑，所述柔性线缆依次绕装于线束引导器，发送线圈线缆的两个线头分别连接在双线头接线盒的接线端上。各部件间具体的连接方式可由以下方式实现：第一方面，所述中心支撑为块状连接件，该块状连接件上开有a1个通孔，a1个所述通孔均穿过所述块状连接件的中心轴，且垂直于该中心轴，a1根所述线圈撑杆分别穿过a1个所述通孔且二者过渡配合，穿过所述通孔的所述线圈撑杆两端均设置有一个线束引导器。线圈撑杆与块状连接件可拆解，需要时将a1根线圈撑杆分别接入块状连接件，即形成线圈支撑，不用时抽出线圈撑杆，安装方便，且便于收装及运送。以上设计可在仅设置通孔的情况下构装线圈支撑，此时，令其中的一根或几根线圈撑杆为可调节长短的调节杆即可，至少一根穿过所述通孔的所述支架杆为长度调节杆，即：至少一根所述线圈撑杆的两端均为自由端，该自由端与线束引导器内侧面中心点上的接头螺纹装配，所述线束引导器的外侧面开有线缆槽。上述设计线圈撑杆与线束引导器也设计为可拆装，更方便运送，并有二种调节方式，其一为固定住线圈撑杆，转动线束引导器形成间距调节，其二，固定住线束引导器，转动线圈撑杆，得到同样的调节效果，但线束引导器在绕装有线缆时往往处于固定状态，此时转动线圈撑杆即可，更加快捷。通过更换不同长度的线圈撑杆而对线圈支撑的发射线圈单匝面积进行大幅度调整，通过调整线束引导器与线圈撑杆的距离微调发射线圈的单匝面积。通过螺纹旋接来实现两者间距的伸长与缩短，由于有效面积的微小差异都可能会对最后的探测效果产生影响，因此选用旋转螺纹的方式调节，每转动螺纹一次对单匝面积的影响更小，即每一次调节的最小调节度更小，使用者能更精准调试出最优效果。在此基础上，所述线圈撑杆两端的螺纹线方向相反。此时，就能通过转动一根线圈撑杆同时缩短或伸长两端的距离，形成更高效的调节。第一方面的进一步方案，所述块状连接件还开有a2个向外发散的盲孔，a2根所述线圈撑杆的连接端分别插装于a2个所述盲孔并过渡配合，所述线圈撑杆的自由端分别设置有一个线束引导器。上述设计a1+a2＝a，a为线圈撑杆总数，即a根线圈撑杆经通孔与盲孔构装成线圈支撑。在此基础上，至少一根插装于所述盲孔的所述线圈撑杆其自由端为旋调端，或所述旋调端内固定有螺纹套筒，该螺纹套筒内壁开设螺纹盲孔，或所述旋调端内壁开设螺纹盲孔；所述螺纹盲孔中螺纹装配有螺纹杆，所述螺纹杆伸出所述螺纹盲孔后，其伸出端固定在所述线束引导器的内侧面中心，所述线束引导器的外侧面开有线缆槽。上述设计可令穿过通孔的线圈撑杆固定，而只能调节穿过盲孔的线圈撑杆，该设计在实际操作中会比调节通孔上的线圈撑杆更便利。本方案中，所述块状连接件由异面孔件与定面孔件榫接而成，其中，所述定面孔件的顶面开有榫槽，所述异面孔件的底面对应设置有“T”型榫头；所述异面孔件与定面孔件共开有a1个所述通孔，所述定面孔件的下部还沿a2个发散方向分别开有一个盲孔。第二方面，所述中心支撑为盘状连接件或环状连接件，盘状连接件或环状连接件上开有n个向外发散的撑杆接孔，n根所述线圈撑杆一端与所述撑杆接孔连接，另一端为所述自由端并设置有一个线束引导器。根据上述设计，每根线圈撑杆均为单向发散，只有一端连接线束引导器，则线圈撑杆的长度能更统一。进一步设计，n个所述撑杆接孔的轴心线共面且相交于所述中心支撑的圆心。将盘状连接件或环状连接件开n个共面的孔更易加工，且保证线圈形成平整的面。该方面的优化设计，所述撑杆接孔设置有内螺纹，所述线圈撑杆的连接端对应设置外螺纹，二者螺纹装配。该设计，一，可参照第一方面中的设计，将线圈撑杆两端设置方向相反的螺纹，转动线圈撑杆可调节线束引导器到中心支撑的距离，即：所述自由端开有螺纹盲孔，所述螺纹盲孔中螺纹装配有螺纹杆，所述螺纹杆伸出所述螺纹盲孔后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，设置有中心支撑(11)，该中心支撑(11)活动装配有至少2个线圈撑杆(12)，所述线圈撑杆(12)经锁定机构固接在中心支撑(11)上，并以中心支撑(11)的中心为圆心，向外射线发散，所述线圈撑杆(12)发散出的自由端为n个，n≥3；随所述线圈撑杆(12)的长度变化，其自由端距离所述圆心的距离变化，n个自由端围成的线圈支撑(1)的面积S和周长Z跟随变化；所述线圈支撑(1)上绕装有长度为l的柔性线缆(3)，所述l是Z的整数倍。

【技术特征摘要】
1.一种有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，设置有中心支撑(11)，该中心支撑(11)活动装配有至少2个线圈撑杆(12)，所述线圈撑杆(12)经锁定机构固接在中心支撑(11)上，并以中心支撑(11)的中心为圆心，向外射线发散，所述线圈撑杆(12)发散出的自由端为n个，n≥3；随所述线圈撑杆(12)的长度变化，其自由端距离所述圆心的距离变化，n个自由端围成的线圈支撑(1)的面积S和周长Z跟随变化；所述线圈支撑(1)上绕装有长度为l的柔性线缆(3)，所述l是Z的整数倍。2.根据权利要求1所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，所有所述自由端上均安装有线束引导器(2)，其中一个自由端上还安装有双线头接线盒(4)，所有所述线束引导器(2)和双线头接线盒(4)形成所述线圈支撑(1)，所述柔性线缆(3)依次绕装于线束引导器(2)，柔性线缆(3)的两个线头分别连接在双线头接线盒(4)的接线端上。3.根据权利要求1所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，所述中心支撑(11)为块状连接件，该块状连接件上开有a1个通孔(11a)，a1个所述通孔(11a)均穿过所述块状连接件的中心轴，且垂直于该中心轴，a1根所述线圈撑杆(12)分别穿过a1个所述通孔(11a)且二者过渡配合，穿过所述通孔(11a)的所述线圈撑杆(12)两端均设置有一个线束引导器(2)。4.根据权利要求3所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，至少一根所述线圈撑杆(12)的两端均为自由端，该自由端与线束引导器(2)内侧面中心点上的接头螺纹装配，所述线束引导器(2)的外侧面开有线缆槽。5.根据权利要求4所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，所述线圈撑杆(12)两端的螺纹线方向相反。6.根据权利要求3所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，所述块状连接件还开有a2个向外发散的盲孔(11b)，a2根所述线圈撑杆(12)的连接端分别插装于a2个所述盲孔(11b)并过渡配合，所述线圈撑杆(12)的自由端分别设置有一个线束引导器(2)。7.根据权利要求6所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，至少一根插装于所述盲孔(11b)的所述线圈撑杆(12)其自由端为旋调端，或所述旋调端内固定有螺纹套筒，该螺纹套筒内壁开设螺纹盲孔，或所述旋调端内壁开设螺纹盲孔；所述螺纹盲孔中螺纹装配有螺纹杆，所述螺纹杆伸出所述螺纹盲孔后，其伸出端固定在所述线束引导器(2)的内侧面中心，所述线束引导器(2)的外侧面开有线缆槽。8.根据权利要求6所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，所述块状连接件由异面孔件(111)与定面孔件(112)榫接而成，其中，所述定面孔件(112)的顶面开有榫槽(112a)，所述异面孔件(111)的底面对应设置有“T”型榫头(111a)；所述异面孔件(111)与定面孔件(112)共开有a1个所述通孔(11a)，所述定面孔件(112)的下部还沿a2个发散方向分别开有一个盲孔。9.根据权利要求1所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，所述中心支撑(11)为盘状连接件或环状连接件，盘状连接件或环状连接件上开有n个向外发散的撑杆接孔(11c)，n根所述线圈撑杆(12)一端与所述撑杆接孔(11c)连接，另一端为所述自由端并设置有一个线束引导器(2)。10.根据权利要求9所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，n个所述撑杆接孔(11c)的轴心线共面且相交于所述中心支撑(11)的圆心。11.根据权利要求9所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，所述撑杆接孔(11c)设置有内螺纹，所述线圈撑杆(12)的连接端对应设置外螺纹，二者螺纹装配。12.根据权利要求11所述有效面积可调的装配式电磁消耦线圈支架，特征在于，所述中心支撑(11)为环状连接件，所述撑杆接孔(11c)为贯穿该环状连接件的螺纹通孔，所述环状连接件的环内侧设有螺母限位台，所述螺母限位台与所述螺纹通孔同轴且贯通，所述线圈撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖先，吴牧阳，王浩文，付能翼，王耀，刘龙欢，徐正玉，李军强，陈景明，
申请(专利权)人：付能翼，
类型：发明
国别省市：重庆,50