矿用本安型瞬变电磁仪主机制造技术

本发明专利技术属于地球物理勘探技术领域，涉及一种矿用本安型瞬变电磁仪主机。其具有独立的随时电量显示功能，满足煤矿安全生产要求，测量方便，便于携带，探测精度高。本发明专利技术采用的技术方案包括壳体，其特征在于：所述的壳体内设置有支架，支架将壳体分为上下两层，上层设置有仪器面板，下层设置有电池组、电源发射电路和控制采集电路，所述的电池组与电源发射电路连接，所述的仪器面板上端面设置有数码管。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于地球物理勘探
，涉及一种矿用本安型瞬变电磁仪主机。其具有独立的随时电量显示功能，满足煤矿安全生产要求，测量方便，便于携带，探测精度高。本专利技术采用的技术方案包括壳体，其特征在于：所述的壳体内设置有支架，支架将壳体分为上下两层，上层设置有仪器面板，下层设置有电池组、电源发射电路和控制采集电路，所述的电池组与电源发射电路连接，所述的仪器面板上端面设置有数码管。【专利说明】矿用本安型瞬变电磁仪主机一、
: 本专利技术属于地球物理勘探
，涉及一种矿用本安型瞬变电磁仪主机。二、
技术介绍
: 目前，随着煤矿开采深度的不断增加，含水构造的超前探测对煤矿安全生产意义重大。瞬变电磁法作为最有效的含水构造探测方法之一，已越来越受到煤矿水文地质工作者的重视。瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Methods,简称TEM)是利用不接地回线或接地电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场，通过对该二次场的空间和时间的分布分析来认识有关地质问题。目前井下瞬变电磁仪通常采用接收机与发射机分开的结构，在井下施工中，设备量较大，井下劳动强度较大，影响施工效率；并且井下瞬变电磁仪目前大多采用100 kHz采样率，对信号的细节分辨不够；同时目前井下瞬变电磁仪的电量显示功能都需要对仪器进行开机关机的操作之后才能查看，这个过程所需时间较长。三、
技术实现思路
: 本专利技术为了解决上述
技术介绍
中的不足之处，提供一种矿用本安型瞬变电磁仪主机，其具有独立的随时电量显示功能，满足煤矿安全生产要求，测量方便，便于携带，探测精度闻。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为:一种矿用本安型瞬变电磁仪主机，包括壳体，其特征在于:所述的壳体内设置有支架，支架将壳体分为上下两层，上层设置有仪器面板，下层设置有电池组、电源发射电路和控制采集电路，所述的电池组与电源发射电路连接，所述的仪器面板上端面设置有数码管； 所述的电源发射电路包括电池组A和电池组B，所述的电池组A上依次连接有一级保护电路、二级保护电路、电压变换模块和输出模块，所述的电池组B上依次连接有依次连接有取样电路和电压检测电路，电池组B上还连接有发射驱动模块，所述的发射驱动模块分别与FPGA控制模块和全桥变换发射输出模块连接； 所述的控制采集电路包括信号模块，所述的信号模块上依次连接有A/D转换模块、数据处理模块和显示模块连接； 所述的控制采集电路和电源发射电路通过FPGA控制模块相连接。所述的仪器面板的材料为采用不锈钢。所述的支架的材料为采用铝制材料。所述的壳体为空心的长方体，长为417 mm,宽为310 mm,高为187 mm,材料为ABS工程塑料。所述的电池组为两组7.2 V镍氢电池，最大短路电流为3 A0与现有技术相比，本专利技术具有的优点和效果如下: 1.本专利技术采用发射与接收一体化的结构设计，通过控制采集电路发出严格的时序信号同时控制电源发射电路与控制采集电路，从而实现主机发射与接收的严格同步，在仪器内部实现了自动时序控制，提高了施工效率，并且能大大减少井下施工设备量，方便携带； 2.本专利技术专利高达2MHz的采样率有效提高了采集二次场信号的灵敏度，增强了对微弱信号细节的采集能力，便于后期资料的处理解释，有效提高了探测精度； 3.本专利技术主机电量显示功能使施工人员无论是在开机或者关机的状态下，都可随时查看主机电量，可以有效把握井下的施工时间，提高井下施工效率； 4.本专利技术采用小型化的结构具有重量小，方便携带，能有效的提高井下施工的工作效率。四、【专利附图】【附图说明】: 图1为本专利技术的结构示意图； 图2为图1的侧视图； 图3为本专利技术的原理示意图； 图4为电源发射电路原理示意图； 图5为控制采集电路原理示意图； 图6为电源发射电路图； 图7为控制采集电路图。附图标记:1 一壳体，2—仪器面板，3—支架，4一电池组，5 —电源发射电路，6—控制采集电路，7—数码管，8—电池组A，9一电池组B，10—一级保护电路，11 一二级保护电路，12—电压变换模块，13—输出模块，14一取样电路，15—电压检测电路，16—FPGA控制模块，17—发射驱动模块，18—全桥变换发射输出模块，19一信号模块，20-A/D转换模块，21—显示模块，22—数据处理模块。五、【具体实施方式】: 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明: 参见图1和图2:一种矿用本安型瞬变电磁仪主机,包括壳体1，壳体I为空心的长方体，长为417 mm，宽为310 mm，高为187 mm，材料为ABS工程塑料，具有阻燃防静电功能。所述的壳体I内设置有支架3，支架3将壳体分为上下两层，上层设置有仪器面板2，用以进行人机交互，下层设置有电池组4、电源发射电路5和控制采集电路6，所述的电池组4与电源发射电路5连接，所述电池组连接电源发射电路，为主机电路提供本安型电源，以产生电源发射与控制采集电路正常工作所需的电源，并产生发射线圈所需的发射信号。采用大规模集成电路FPGA控制与高性能A/D转换器可实现2 MHz的高采样率。控制采集电路可专门对电池电量进行采集，无论是在主机打开或者关闭时，都可以实时显示主机电量。所述控制采集电路，以产生电源发射与控制采集电路所需的时序控制信号，并对采集回来的数据进行叠加处理，所述的仪器面板2上端面设置有数码管7。所述的仪器面板2的材料为采用不锈钢。所述的支架3的材料为采用铝制材料。所述的电池组4为两组7.2V镍氢电池，通过电源发射电路5，提供5V、6.5V、30V电压，最大短路电流为3 A0所述的电源发射电路5包括电池组AS和电池组B9，所述的电池组AS上依次连接有一级保护电路10、二级保护电路11、电压变换模块12和输出模块13，所述的电池组B9上依次连接有依次连接有取样电路14和电压检测电路15，电池组B9上还连接有发射驱动模块17，所述的发射驱动模块17分别与FPGA控制模块16和全桥变换发射输出模块18连接(如图4)； 所述的控制采集电路6包括信号模块19，所述的信号模块19上依次连接有A/D转换模块20、数据处理模块22和显示模块21连接；所述的控制采集电路6和电源发射电路5通过FPGA控制模块16相连接(如图5)。如图3所示，二次场信号送入A/D转换器进行采集，在控制采集电路6上的大规模集成电路FPGA控制与高性能A/D转换器的联合作用下，控制采集电路6可对二次场信号进行最高达2 MHz采样率进行采集，采集完成后FPGA对数据进行处理及存储，数据处理完成之后进入显示界面。电源发射电路5可对控制采集电路6进行供电，控制采集电路6提供发射与接收所需的同步时序信号，并控制电源发射电路5的发射输出，电源发射电路5采用两组电池组，电池组I经过两级保护电路与电压转换电路后输出本安电源，电池组2在FPGA的控制下，经过全桥变换电路实现双极性方波输出，取样电路用来实时监测电池组电平。参见图4:电源发射电路5采用两组电池组，电池组I经过两级保护电路与电压转换电路后输出本安电源，电池组2在FPGA的控制下，经过全桥变换电路实现双极性方波输出，取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用本安型瞬变电磁仪主机，包括壳体（1），其特征在于：所述的壳体（1）内设置有支架（3），支架（3）将壳体分为上下两层，上层设置有仪器面板（2），下层设置有电池组（4）、电源发射电路（5）和控制采集电路（6），所述的电池组（4）与电源发射电路（5）连接，所述的仪器面板（2）上端面设置有数码管（7）；所述的电源发射电路（5）包括电池组A（8）和电池组B（9），所述的电池组A（8）上依次连接有一级保护电路（10）、二级保护电路（11）、电压变换模块（12）和输出模块（13），所述的电池组B（9）上依次连接有依次连接有取样电路（14）和电压检测电路（15），电池组B（9）上还连接有发射驱动模块（17），所述的发射驱动模块（17）分别与FPGA控制模块（16）和全桥变换发射输出模块（18）连接；所述的控制采集电路（6）包括信号模块（19），所述的信号模块（19）上依次连接有A/D转换模块（20）、数据处理模块（22）和显示模块（21）连接；所述的控制采集电路（6）和电源发射电路（5）通过FPGA控制模块（16）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王继矿，赵兆，范涛，宁殿艳，赵睿，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院，
类型：发明
国别省市：