专利名称：核磁共振找水仪器模拟发射线圈的制作方法
技术领域：
: 本实用新型涉及一种线圈，尤其是核磁共振找水仪实验室模拟的发射线圈。
技术背景:近年来，各地旱情不断加剧，在全国大部分地区都普遍缺水在这种情况下，磁共振找水仪的应用就显得尤为重要，仪器在发射大电流的时候电源的稳定性受到了更多的考验，同时仪器在运输过程中难免颠簸晃动，容易造成内部元件的松动以及损坏，所以实验室的测试以及应用前的模拟测试便极为关键。地面核磁共振找水仪器，使用时，利用四个线辊子缠绕携带，重量总计为200千克。使用过程中，需要根据不同测试要求，铺设不同形状的线圈方式，按照花费时间最少的方形方式铺设，在地势情况较好的平坦地面，铺设4*100米方形线圈，要三个人协同工作，需一小时二十分才能铺设完成，操作过程中耗时耗力；在室内对于仪器的日常维护和调试极为不便。尤其是它对场地的要求很苛刻，需要10000平方米的场地。发射过程中，根据电感电容电路的串联谐振原理f=l/V LC)，首先确定当地的地磁场频率(可以利用磁力仪测出当地地磁场强度，根据公式f=0.04258*B算得)，发射线圈电感量为确定的0.8毫亨的情况下，制作过程中碰到了两个问题，第一是在电感量达到0.8毫亨时线圈的电阻仅为0.3欧姆，电阻量没有达到要求的I欧姆标准。第二是仪器发射电流要达到200安培以上，线圈的发热量过大，会导致线圈的电阻率发生变化，直接影响线圈的参数。
发明内容:本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供了一种小型轻便，一个人即可操作的核磁共振找水仪器模拟发射线圈。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:核磁共振找水仪器模拟发射线圈，是由直径为315毫米的硬质PVC管7为模架，硬质PVC管7外壁紧密缠绕66匝直径2.5平方的双股铜芯线，在线圈两端串联一个0.8欧姆的电阻丝5，在硬质PVC管7上通过螺钉固定有第一接线端子1、第一固定端子3、第二接线端子2和第二固定端子4，双股铜芯导线6中的一股经第一接线端子I和第一固定端子3与电阻丝5的一端连接，双股铜芯导线6中的另一股经第二接线端子2和第二固定端子4与电阻丝5的另一端连接构成模拟发射线圈15。有益效果:本线圈以及模架的总质量为10千克，相对于仪器4*100米的发射线圈减轻了约20倍。利用0 .7欧姆的电阻丝串联到线圈上，解决了当电感量0.8毫亨线圈的电阻仅为0.3欧姆时电阻量能达到I欧姆；同时电阻丝承担了线圈通过电流时主要的发热量，利用内置悬空的方法，使得热量散失到空气中。激发的电流大小直接决定了仪器的探测深度，通过调节电容量的大小使得发射频率与地磁场频率的一致，实现串联谐振，从而达到利用小电压激发大电流的思想。在实验室即可完成对仪器的整机调试，由原本三人才能完成的工作变为一人即可完成，同时节约了人力、物力和时间。而且对操作场地没有了任何约束了。
:图1是核磁共振找水仪器模拟发射线圈结构图图2是仪器的工作原理框图。图3是核磁共振找水仪器模拟发射线圈与H桥路的连接示意图I接线端子A，2接线端子B，3固定端子A，4固定端子B，5电阻丝，6双股铜芯线，7硬质PVC管，8计算机，9主控单元，10发射控制单元，11接收控制单元，12大功率电源，13H桥路，14配谐电容，15模拟发射线圈/接收线圈，16继电器单元，17放大器单元，18信号采集单元，19 H桥路控制信号A，20 H桥路控制信号B。
具体实施方式
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以下结合附图1-3和实施例对本实用新型作进一步详细说明:核磁共振找水仪器模拟发射线圈，是由直径为315毫米的硬质PVC管7为模架，硬质PVC管7外壁紧密缠绕66匝直径2.5平方的双股铜芯线，在线圈两端串联一个0.8欧姆的电阻丝5，在硬质PVC管7上通过螺钉固定有第一接线端子1、第一固定端子3、第二接线端子2和第二固定端子4，双股铜芯导线6中的一股经第一接线端子I和第一固定端子3与电阻丝5的一端连接，双股铜芯导线6中的另一股经第二接线端子2和第二固定端子4与电阻丝5的另一端连接构成模拟发射线圈15。核磁共振找水仪器的组成主要分为三个部分:大功率电源12，主控单元9和发射/接收天线单元15。采用的是收发一体的结构，通过计算机8给主控单元9下达命令，同时主控单元将命令发送到发射控制单元10，发射控制单元给大功率电源12进行充电，充电结束后通过H桥路13将电压通过模拟线圈15和配谐电容14的串联谐振电路发射出去。发射结束后利用继电器单元16的吸合和断开对发射和接收进行切换控制，经放大器17进入到信号采集单元18中。本实用新型主要模拟的是发射/接收天线部分，与整个仪器互联是通过线圈的两个引出的端子Al和B2与主控的发射控制单元10中的H桥路13如图3所示连接，实现了仪器的互联。其中L端子即为模拟发射线圈15，一端与桥路相连，另一端与配谐电容C14相连，配谐电容的另一端与桥路的另外一端相连。工作过程中，上位机给桥路两路控制信号——H桥路控制信号A19和H桥路控制信号B20，通过控制两路控制信号的频率，达到控制发射信号频率的目的。当发射控制单元10给H桥路A信号时B路断开，A路导通，即大功率电源12经H桥路控制信号A19、模拟发射线圈/接收线圈15、配谐电容14和H桥路控制信号A19与大功率电源12连接构成回路。当发射控制单元10给H桥路B信号时A路断开，B路导通，即大功率电源12经H桥路控制信号B20、配谐电容14、模拟发射线圈/接收线圈15和H桥路控制信号B20与大功率电源12连接构成回路。模拟发射线圈14与配谐电容18是串联结构，当线圈电感量固定时，通过改变电容值即可达到串联谐振的效果。仪器操作过程中，只需将模拟发射线圈的两个端子A和B，分别连接到桥路一端和电容的一个端子，已知当地地磁场频率和线圈电感量，根据f=l/(2*3i* V LC)，计算出电容值，将电容的数量通过电容箱的配置即可实现电感电容电路的串联谐振。操作过程中一定要把这些接线端子固定紧密，否则容易在大电压的过程中有可能击穿空气产生电气火花，伤害仪器。完成以上操作，仪器就可以通过对模拟线圈进行发射来实现仪器的全部功能。通过上位机对仪器进行操作。正常野外进行测试的情况下，发射电流时达到200A左右，实验室环境下，同样模拟发射200A的情况，当电流达到IOOA以上的时候，电阻丝部分开始了明显的抖动，但并不影响测试效果。
权利要求1.一种核磁共振找水仪器模拟发射线圈，其特征在于，是由直径为315毫米的硬质PVC管(7)为模架，硬质PVC管(7)外壁紧密缠绕66匝直径2.5平方的双股铜芯线，在线圈两端串联一个0.8欧姆的电阻丝(5)，在硬质PVC管(7)上通过螺钉固定有第一接线端子(I)、第一固定端子(3)、第二接线端子(2)和第二固定端子(4)，双股铜芯导线(6)中的一股经第一接线端子(I)和第一固定端子(3)与电阻丝(5)的一端连接，双股铜芯导线(6)中的另一股经第二接线端子(2)和第二固定端子(4)与电阻丝(5)的另一端连接构成模拟发射线圈(15)。
专利摘要本实用新型涉及一种核磁共振找水仪器模拟发射线圈。是由硬质PVC管为模架，外壁紧密缠绕双股铜芯线，在硬质PVC管上通过螺钉固定有第一接线端子、第一固定端子、第二接线端子和第二固定端子，双股铜芯导线的一股与电阻丝的一端连接，双股铜芯导线的另一股与电阻丝的另一端连接构成。本线圈总质量仅为10千克，减轻了约20倍。利用0.8欧姆的电阻丝串联到线圈上，解决了当电感量0.8毫亨线圈的电阻仅为0.2欧姆时电阻量能达到1欧姆，电阻丝承担了线圈通过电流时的主要发热量，用内置悬空的方法，使热量散失到空气中。实现了串联谐振和用小电压激发大电流。在实验室即可完成对仪器的整机调试，节约了人力、物力和时间。对操作场地没有限制。
文档编号G01R33/36GK202995017SQ20122073409
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者段清明, 李双阳 申请人:吉林大学