一种用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及核磁共振与瞬变电磁联合探测装置，尤其适用在矿井等恶劣潮湿多水的环境中用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探测装置。包括防水箱体、发射模块、接收模块、配谐电容、储能电容、上位机、电池组、防水航空插头以及散热片，在防水箱体内为各电路模块设置分隔铝支架，分隔铝支架内部分别固定了发射模块、接收模块、配谐电容、储能电容、上位机和电池组，将各个模块分隔开来置于防水箱体内部；防水箱体包括一顶盖与下箱体，所述航空插头固定于顶盖外部两侧，用于连接发射线圈和接受线圈。本实用新型专利技术将原有的各个模块进行优化改进并集成于一个整体，具有操作简单，方便携带、接线简洁、防水性能好等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及核磁共振与瞬变电磁联合探测装置，尤其适用在矿井等恶劣潮湿多水的环境中用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探测装置。
技术介绍
核磁共振与瞬变电磁联合探测装置是利用了核磁共振的直接找水性与瞬变电磁的间接探测地下水分布特性相互互补的方式来进行地下水探测，通过核磁共振探测方法可以直接探测地下水的含水量和具体位置，但是其探测深度较浅，瞬变电磁方法虽不能直接探测地下水的分布，但可通过反演推算出含水体的具体位置，探测深度较深，两种方法的互补与结合使得其应用效果与范围进一步增强。因此核磁共振与瞬变电磁联合探测装置的应用范围也逐步拓展到隧道与矿井等地下工程探测中。CNI03809206公开的“核磁共振与瞬变电磁联用地下水探测装置及探测方法”涉及一种核磁共振与瞬变电磁联用地下水探测装置及探测方法,是由计算机经输出电压可调的大功率电源分别与瞬变电磁发射桥路和核磁共振发射桥路连接,核磁共振发射桥路经配谐电容与发射线圈连接,计算机经发射控制单元分别与核磁共振发射桥路和瞬变电磁发射桥路连接,发射控制单元分别与接收单元和信号采集单元连接构成。能够在隧道、矿井采掘巷道等狭小空间的地下工程中应用更方便,大大减小了接收装置的尺寸,受空间的约束更小,从而能够对含水体进行更精确地探测；解决了铺设大线圈耗时、耗费和耗力的问题,提高了工作效率,降低了工作成本。上述装置给出了核磁共振与瞬变电磁联用地下水探测装置，其优点是采用空心线圈,不受测试场地的限制,提高了核磁共振探测的横向分辨率，然而并没有考虑到联合测试装置的一体化及防水散热等性能设计，在矿井、隧道等恶劣环境下工作时，各个模块的连接耗费较多时间，各个模块的防水性能方面也存在一定的安全隐患，对潮湿、多水等恶劣环境应用性较差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探测装置，能将各个部分集成于一个箱体内，提供一种具有防水性能的装置，能在隧道、矿井中工作。本技术是这样实现的，一种用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探测装置，包括防水箱体、发射模块、接收模块、配谐电容、储能电容、上位机、电池组、防水航空插头以及散热片，在防水箱体内为各电路模块设置分隔铝支架，分隔铝支架内部分别固定了发射模块、接收模块、配谐电容、储能电容、上位机和电池组，将各个模块分隔开来置于防水箱体内部；所述防水箱体包括顶盖与下箱体，所述航空插头固定于顶盖外部两侧，用于连接发射线圈和接受线圈；所述散热片用螺丝固定于防水箱体顶盖外部的中央，所述发射模块固定在顶盖内；所述接收模块、配谐电容、储能电容、上位机与电池组固定在下箱体空间内；所述分隔铝支架将防水箱体的下箱体空间分割为三层，其中最底层空间的两侧安置电池组与储能电容；中间层空间将采集模块安置在电池组顶部；顶层空间放置配谐电容，并在顶层空间的顶部安装上位机。进一步地，所述顶盖与下箱体通过螺栓连接。进一步地，所述顶盖与下箱体有隔板隔开。进一步地，所述发射模块包括控制电路、驱动电路和发射桥路，上位机与控制电路连接，由其发送请求命令给控制电路，控制电路会产生相应的时序信号给驱动电路，驱动电路驱动发射桥路向发射线圈中发射大电流。进一步地，所述配谐电容与发射线圈连接构成谐振回路，所述储能电容与驱动电路连接，并与电池组连接。进一步地，所述的接收模块包括模拟信号调理电路和多通道信号采集板卡和上位机控制电路，其中模拟信号调理电路包括依次相连的前置放大器、宽带滤波器以及窄带滤波增益器，通过所述前置放大器连接核磁共振接收线圈，所述窄带滤波增益器的输出连接至多通道信号采集板卡，通过所述多通道信号采集板卡通讯连接上位机；所述多通道信号采集板卡的输入端连接瞬变电磁接收线圈的内嵌放大器。具体工作过程：系统上电工作后，由上位机部分来选择工作模式是使用核磁共振探测还是瞬变电磁探测，这可由液晶显示屏进行触屏选择或者用鼠标进行选择。当选择在核磁共振探测模式下工作时，上位机发送控制命令使储能电容和谐振电容都接入电路，储能电容与电池组相连，产生大功率发射电压给发射模块，此时发射桥路与谐振电容和发射线圈相连，构成闭合回路，同时上位机控制接收模块中调用相应的放大器进行信号调理，由采集模块完成信号采集；当选择在瞬变电磁工作模式下工作时，上位机控制控制电路，使得储能电容和谐振电容都短路不接入发射系统，发射模块按照固定电压的发射波形发射信号，同时接收模块采用相应的放大器进行模拟信号调理，由多通道信号采集板卡完成信号采集，由上位机部分进行波形显示。有益效果：本技术一种能用于隧道和矿井的核磁共振和瞬变电磁联合探测装置，其主要特点是将原有的各个模块进行优化改进并集成于一个整体，具有操作简单，方便携带、接线简洁、防水性能好等特点。加强了在隧道、矿井等潮湿环境工作的防水性能；由于接线端的减少使得仪器在恶劣条件下工作的时间大大减少，减少了耗时耗力，增强了工作效率，增加了适用范围。附图说明图1是防水箱体下箱体的正面结构示意图；图2是防水箱体顶盖的正面结构示意图；图3是外部防水箱体正面结构示意图；图4是发射模块的原理框图；图5是接收模块的原理框图；图6是配谐电容的电路结构示意图；其中，1电池组，2储能电容，3采集模块，4配谐电容，5上位机，6发射模块，7散热片，8航空插头，9防水箱体，10控制电路，11驱动电路，12发射桥路，13发射线圈，14瞬变电磁接收线圈，15核磁共振接收线圈，16瞬变电磁线圈内自带放大器，17前置放大器，18宽带滤波器，19窄带滤波放大器，20多通道信号采集板卡。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1结合图2、图3，一种用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探测装置，是由电池组1、储能电容2、采集模块3、配谐电容4、上位机5、发射模块6、散热片7、航空插头8、防水箱体9及各部分分隔铝支架及接口连线等组成，其中箱体的下箱体集成了电池组1、储能电容2、采集模块3、配谐电容4、上位机5等几个部分，箱体顶盖集成了发射模块6、散热片7、航空插头8等部分，之后各个部分由铝支架分隔开来，防止产生电磁干扰，并由铝支架固定于防水箱体9的内部，由多个连接线进行连接。首先，电池组1与储能电容2，采集模块3，配谐电容4，上位机5，发射模块6等部分相连接，提供电源供电，其次上位机5连接采集模块和发射模块6，由上位机发送控制命令给发射模块和采集模块，控制何时开启与关闭。具体地，防水箱体9包括顶盖901与下箱体902，顶盖901与下箱体902通过轴302连接，下箱体902的顶部具有第一隔板101，通过螺栓102连接下箱体的箱体部分104连接，顶盖901的下方具有第二隔板204，第二隔板204通过螺栓与顶盖的盖体部分203固定。航空插头8通过螺栓301固定于顶盖外部两侧，用于连接发射线圈和接受线圈；所述散热片7用螺丝固定于防水箱体顶盖外部的中央，发射模块6放置在固定在顶盖901顶部的第一分隔铝框架202内，第一分隔铝框架202通过螺栓201固定；接收模块、配谐电容、储能电容、上位机与电池组固定在下箱体902空间内；整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探测装置，其特征在于，包括防水箱体、发射模块、接收模块、配谐电容、储能电容、上位机、电池组、防水航空插头以及散热片，在防水箱体内为各电路模块设置分隔铝支架，分隔铝支架内部分别固定了发射模块、接收模块、配谐电容、储能电容、上位机和电池组，将各个模块分隔开来置于防水箱体内部；所述防水箱体包括一顶盖与下箱体，所述航空插头固定于顶盖外部两侧，用于连接发射线圈和接受线圈；所述散热片用螺丝固定于防水箱体顶盖外部的中央，所述发射模块固定在顶盖内；所述接收模块、配谐电容、储能电容、上位机与电池组固定在下箱体空间内；所述分隔铝支架将防水箱体的下箱体空间分割为三层，其中最底层空间的两侧安置电池组与储能电容；中间层空间将采集模块安置在电池组顶部；顶层空间放置配谐电容，并在顶层空间的顶部安装上位机。

【技术特征摘要】
1.一种用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探测装置，其特征在于，包括防水箱体、发射模块、接收模块、配谐电容、储能电容、上位机、电池组、防水航空插头以及散热片，在防水箱体内为各电路模块设置分隔铝支架，分隔铝支架内部分别固定了发射模块、接收模块、配谐电容、储能电容、上位机和电池组，将各个模块分隔开来置于防水箱体内部；所述防水箱体包括一顶盖与下箱体，所述航空插头固定于顶盖外部两侧，用于连接发射线圈和接受线圈；所述散热片用螺丝固定于防水箱体顶盖外部的中央，所述发射模块固定在顶盖内；所述接收模块、配谐电容、储能电容、上位机与电池组固定在下箱体空间内；所述分隔铝支架将防水箱体的下箱体空间分割为三层，其中最底层空间的两侧安置电池组与储能电容；中间层空间将采集模块安置在电池组顶部；顶层空间放置配谐电容，并在顶层空间的顶部安装上位机。2.按照权利要求1所述的用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探测装置，其特征在于，所述顶盖与下箱体通过轴连接。3.按照权利要求1所述的用于矿井下的核磁共振与瞬变电磁联合探...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚新磊，刘婷婷，庞广华，王晓光，刘东洋，李超，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22