一种深海径向屏蔽电磁探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种深海径向屏蔽电磁探测装置，包括发射线圈装置、接收线圈装置、前置信号放大器和耐压控制舱，所述接收线圈装置与所述发射线圈装置共中轴线地设置；其中，所述发射线圈装置包括多层绕向不同的线圈，所述接收线圈装置包括绕线盘和绕所述绕线盘形成的接收线圈，每一圈所述接收线圈在所述绕线盘的外壁上呈锯齿状的环绕，且沿所述中轴线排列的相邻的两圈所述接收线圈的锯齿交叉排列。

A deep sea radial shielding electromagnetic detector

【技术实现步骤摘要】
一种深海径向屏蔽电磁探测装置
本专利技术属于海洋探测设备
，尤其涉及一种深海径向屏蔽电磁探测装置。
技术介绍
深海热液多金属硫化物矿产，是一种富含Cu、Pb、Zn、Au、Ag等金属元素的资源，通常赋存于水深1200-3700米的海底，广泛分布于大洋中脊、岛弧和弧后盆地等地质环境。这种矿体堆积在几百米范围内，富而浅，便于海底开采，资源开发前景十分诱人。随着陆地资源日益枯竭，国际海洋强国对海底矿产资源勘探开发，尤其是国际海底区域的矿产资源开发，竞争十分激烈。2011年中国申请的西南印度洋脊的热液硫化矿区勘探权获准，依据合同，8年后需放弃50％，10年后需放弃75％，可谓时间紧任务重，因此快速有效发现海底热液硫化矿是首要地质任务。目前而言，海洋可控源电磁法在海底油气层勘探中发挥了重要的作用，将海洋可控源电磁法成功用于深海硫化矿勘探的报道比较少。2005年鹦鹉螺矿业公司对巴布新几内亚专属经济区内的硫化物进行了商业化勘探，并于2013年运用遥控无人潜水器(RemoteOperatedVehicle，ROV)搭载电磁法对矿区进行了电性评价，取得了良好的效果。Imamura等利用垂直电偶源和水平电偶源海洋瞬变电磁法相配合的方法，得到了海底硫化物覆盖层的电导率以及硫化矿的厚度。2011年，Nakayama等人将同轴的5m×5m的发射接收线圈搭载到ROV，在海底以上1m到10m范围内进行测量，结果表明海洋时域瞬变电磁可以有效探测海底矿体的边界和埋深。2014年，Nakayama等人通过改进线圈测量系统发现海底硫化矿IP响应非常明显。针对深海特殊勘查环境、海底热液硫化矿“富而浅”的特征以及首要是“发现异常”的地质任务要求，深海探测系统必须是“有效、快速、便于实施”。但是现有的电磁测量装置通常存在若提高探测能量，则出现互感过大，表层数据无法接收的问题；若需要降低探测装置的互感，则会导致探测能量较小，深海环境中深层数据无法接收的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种深海径向屏蔽电磁探测装置，以解决现有技术中电磁探测装置因探测能量过大导致的互感过大，表层数据无法接收的问题；以及为降低探测装置的互感影响，导致的探测能量较小，深海环境中深层数据无法接收的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种深海径向屏蔽电磁探测装置，包括发射线圈装置，接收线圈装置；还包括前置信号放大器和耐压控制舱，所述前置信号放大器设置于所述耐压控制舱外，所述耐压控制舱内时设置有控制器，所述接收线圈装置位于所述发射线圈装置的上端，所述接收线圈装置与所述发射线圈装置共中轴线地设置，所述发射线圈装置发射一次场信号，所述接收线圈装置接收二次场信号，所述二次场信号通过所述前置放大器将信号发大后传输至所述耐压控制舱内的所述控制器；其中，所述发射线圈装置包括多层绕向不同的线圈，所述接收线圈装置包括绕线盘和绕所述绕线盘形成的接收线圈，每一圈所述接收线圈在所述绕线盘的外壁上呈锯齿状的环绕，且沿所述中轴线排列的相邻的两圈所述接收线圈的锯齿交叉排列。更近一步的，所述发射线圈装置包括由同一根导线绕制的第一线圈、第二线圈和第三线圈，所述第二线圈与所述第三线圈共平面的设置，所述第三线圈的直径大于所述第二线圈的直径，所述第一线圈位于所述第二线圈和所述第三线圈组成的平面的靠近所述接收线圈装置的一侧；其中，所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈共中轴线地设置。更近一步的，所述第一线圈与所述第二线圈的绕线方向相同，所述第一线圈与所述第三线圈的绕线方向相反；或者，所述第一线圈与所述第三线圈的绕线方向相同，所述第一线圈与所述第二线圈的绕线方向相反。更近一步的，所述发射线圈装置灌注有非导电胶体固化后形成密封的防水封装结构，所述发射线圈装置的线圈中心形成实心结构。更近一步的，所述接收线圈装置包括绕所述绕线盘堆叠形成的多层所述接收线圈。更近一步的，所述绕线盘的所述外壁上设置有紧密排列的绕线柱阵列，所述绕线柱阵列中的每个绕线柱截面呈菱形，每个所述绕线柱均垂直与所述外壁，所述绕线柱交替排布，相邻的两个所述绕线柱的相邻面之间的距离与所述接收线圈装置的导线的尺寸相配合，所述导线在同一周向排列的一列或者多列所述绕线柱的侧边穿过形成所述锯齿状线圈结构。更近一步的，所述接收线圈装置还包括封装外壳，所述绕线盘的中间空隙灌注有非导电胶体固化后形成密封的防水封装结构，所述绕线盘与所述封装外壳之间的空隙灌注有非导电胶体固化后形成密封的防水封装结构。更近一步的，所述非导电胶体为环氧树脂。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术中的所述深海径向屏蔽电磁探测装置，所述发射线圈装置包括多层绕向不同的线圈，增大了探测能量；同时接收线圈装置的绕线盘上的每一层接收线圈呈锯齿状环绕，沿所述中轴线排列的相邻的两圈所述接收线圈的锯齿交叉的排列，消除了线间互感。另外，发射线圈装置和接收线圈装置经防水封装处理后，线圈中间都为实心，绕线盘实心结构形成了接收信号的稳定值，同时实心结构有效的降低了海水的影响。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种深海径向屏蔽电磁探测装置结构示意图；图2是图1中的深海径向屏蔽电磁探测装置的绕线柱的结构示意图；图3是图1中的深海径向屏蔽电磁探测装置的绕线柱阵列的展开结构示意图；图4是本专利技术一实施例中的接收线圈装置的绕线示意图；图5是本专利技术另一实施例中的接收线圈装置的绕线示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利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专利技术，并不用于限定本专利技术。请参考图1-4，为本专利技术一实施例中的深海径向屏蔽电磁探测装置100的结构示意图。电磁探测装置100包括发射线圈装置1，接收线圈装置2，前置信号放大器3和耐压控制舱5，前置信号放大器3设置于耐压控制舱5外，耐压控制舱5内时设置有控制器(图未示出)。具体的，接收线圈装置2位于发射线圈装置1的上端，接收线圈装置2与发射线圈装置1共中轴线地设置，发射线圈装置1发射一次场信号，接收线圈装置2接收二次场信号，二次场信号通过前置放大器3将信号发大后传输至耐压控制舱5内的控制器。其中，前置信号放大器3可以为电流灵敏前置放大器、电压灵敏前置放大器或者电荷灵敏前置放大器；可选的，例如可以为电流灵敏的并联反馈电流放大器。其中，发射线圈装置1包括多层绕向不同的线圈，接收线圈装置2包括绕线盘21和绕绕线盘21形成的接收线圈3，每一圈接收线圈3在绕线盘21的外壁上呈锯齿状的环绕，且沿中轴线排列的相邻的两圈接收线圈3的锯齿交叉的排列。本专利技术中的深海径向屏蔽电磁探测装置100，发射线圈装置1包括多层绕向不同的线圈，增大了探测能量；同时接收线圈装置2的绕线盘21上的每一层接收线圈3呈锯齿状环绕，沿中轴线排列的相邻的两圈接收线圈3的锯齿交叉的排列，消除了线间互感。进一步地，发射线圈装置1包括由同一根导线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深海径向屏蔽电磁探测装置，包括发射线圈装置，接收线圈装置，其特征在于，还包括前置信号放大器和耐压控制舱，所述前置信号放大器设置于所述耐压控制舱外，所述耐压控制舱内时设置有控制器，所述接收线圈装置位于所述发射线圈装置的上端，所述接收线圈装置与所述发射线圈装置共中轴线地设置，所述发射线圈装置发射一次场信号，所述接收线圈装置接收二次场信号，所述二次场信号通过所述前置放大器将信号发大后传输至所述耐压控制舱内的所述控制器；其中，所述发射线圈装置包括多层绕向不同的线圈，所述接收线圈装置包括绕线盘和绕所述绕线盘形成的接收线圈，每一圈所述接收线圈在所述绕线盘的外壁上呈锯齿状的环绕，且沿所述中轴线排列的相邻的两圈所述接收线圈的锯齿交叉排列。/n

【技术特征摘要】
1.一种深海径向屏蔽电磁探测装置，包括发射线圈装置，接收线圈装置，其特征在于，还包括前置信号放大器和耐压控制舱，所述前置信号放大器设置于所述耐压控制舱外，所述耐压控制舱内时设置有控制器，所述接收线圈装置位于所述发射线圈装置的上端，所述接收线圈装置与所述发射线圈装置共中轴线地设置，所述发射线圈装置发射一次场信号，所述接收线圈装置接收二次场信号，所述二次场信号通过所述前置放大器将信号发大后传输至所述耐压控制舱内的所述控制器；其中，所述发射线圈装置包括多层绕向不同的线圈，所述接收线圈装置包括绕线盘和绕所述绕线盘形成的接收线圈，每一圈所述接收线圈在所述绕线盘的外壁上呈锯齿状的环绕，且沿所述中轴线排列的相邻的两圈所述接收线圈的锯齿交叉排列。


2.如权利要求1所述的深海径向屏蔽电磁探测装置，其特征在于，所述发射线圈装置包括由同一根导线绕制的第一线圈、第二线圈和第三线圈，所述第二线圈与所述第三线圈共平面的设置，所述第三线圈的直径大于所述第二线圈的直径，所述第一线圈位于所述第二线圈和所述第三线圈组成的平面的靠近所述接收线圈装置的一侧；其中，所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈共中轴线地设置。


3.如权利要求2所述的深海径向屏蔽电磁探测装置，其特征在于，所述第一线圈与所述第二线圈的绕线方向相同，所述第一线圈与所述第三线圈的绕线方向相反；
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴东华，
申请(专利权)人：湖南普力海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43