一種多路收發(fā)微小測(cè)試pcb板卡式線圈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于PCB板卡式微型模擬線圈，基于核磁共振地下水探測(cè)儀的多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈。
【背景技術(shù)】
[0002]核磁共振地下水探測(cè)儀器作為唯一一種能夠直接探測(cè)地下水的物儀器，具有高分辨率、高效率、低成本、信息量豐富等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛推廣和應(yīng)用。儀器由單通道向多通道發(fā)展，信號(hào)采集由包絡(luò)信號(hào)向全波信號(hào)轉(zhuǎn)變。這就對(duì)儀器系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度有了更高的要求。因此儀器系統(tǒng)化測(cè)試和多通道線圈精度很是關(guān)鍵。
[0003]在實(shí)驗(yàn)室對(duì)核磁共振地下水探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)化測(cè)試時(shí)，不能像野外探測(cè)那樣鋪設(shè)150*150m的線圈。一是實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地不能滿足，二是150*150的方形線圈太重，四個(gè)人配合鋪設(shè)需要耗時(shí)20分鐘。浪費(fèi)時(shí)間和人力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈，解決實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地不能滿足大線圈的鋪設(shè)，線圈太重，需要多人配合鋪設(shè)，耗時(shí)、浪費(fèi)時(shí)間和人力的問題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，
[0006]—種多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈，該P(yáng)CB板卡式線圈以銅箔基板為印刷電路板加工成矩形板，該矩形板內(nèi)部為矩形銅芯線圈，銅芯線圈一端與放置不同容值的匹配電容插入座連接后連接在一接線接口 I，銅芯線圈的另一端與放置不同阻值的電阻插入座連接，電容插入座的另一端連接一接線接口 II，電容插入座的另一端連接電容插入座與銅芯線圈連接的端部，接線接口 I和接線接口 II與儀器的發(fā)射系統(tǒng)端口或者接收系統(tǒng)端口相連接。
[0007]進(jìn)一步地，矩形板的四角具有過孔，矩形板的對(duì)角線交叉處有中心孔。
[0008]進(jìn)一步地，該銅芯線圈的外經(jīng)尺寸為25.7cmX 12.3cm，內(nèi)經(jīng)尺寸為
24.8cmXll.2cm。銅芯線圈為100匝。
[0009]進(jìn)一步地，銅芯線圈的電感為70.60mH，電阻為103.6 Ω。
[0010]進(jìn)一步地，矩形板的中間設(shè)置為十字形固定架，確保板卡不變形和不被輕易折斷。
[0011]進(jìn)一步地，電容插入座為三個(gè)，三個(gè)電容插入座通過導(dǎo)線并聯(lián)連接，電阻插入座為三個(gè)，三個(gè)電阻插入座通過導(dǎo)線并聯(lián)連接。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:本實(shí)用新型PCB板卡式線圈，不僅面積小，而且重量輕；既節(jié)省空間又節(jié)省時(shí)間和人力資源。
[0013]此外，此PCB板卡上面有與線圈匹配的可調(diào)電容和電阻，可通過微調(diào)與線圈電感達(dá)到最好諧振，激發(fā)出最大電流。能夠滿足儀器發(fā)射時(shí)振蕩電路的電感電容值(儀器激發(fā)頻率，根據(jù)公式，其中f = 0.04258*B，B是由磁力儀測(cè)的地磁場(chǎng)強(qiáng)度)。另外此PCB板卡是線圈，可通過是由AD軟件設(shè)計(jì)，批量加工出的同一批量板卡式線圈相同；這就避免了人為繞制線圈規(guī)格參數(shù)不一，多通道采集時(shí)進(jìn)度不夠的缺陷。極大提高了儀器多通道測(cè)量時(shí)的精度；線圈一端電阻可保護(hù)板卡式線圈不被損燒；板卡式線圈是微型線圈，面積小，厚度小，而且運(yùn)用銅箔基板材料料加工而成，重量輕且散熱，用其進(jìn)行儀器調(diào)試時(shí)不僅節(jié)省時(shí)間、空間、人力，而且便于攜帶和存儲(chǔ)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1中A部分的放大圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型用于多通道核磁共振探測(cè)儀的工作原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]參見圖1結(jié)合圖2所示，一種多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈，該P(yáng)CB板卡式線圈以銅箔基板為印刷電路板加工成矩形板1，該矩形板I內(nèi)部為矩形銅芯線圈2，銅芯線圈2 —端與放置不同容值的匹配電容插入座連接后連接在一接線接口 IP1，銅芯線圈2的另一端與放置不同阻值的電阻插入座連接，電容插入座的另一端連接一接線接口 ΠΡ2，電容插入座的另一端連接電容插入座與銅芯線圈2連接的端部，接線接口 IPl和接線接口 IIP2與儀器的發(fā)射系統(tǒng)端口或者接收系統(tǒng)端口相連接。該矩形板I的四角具有過孔5，矩形板的對(duì)角線交叉處有中心孔4，用于固定安裝。
[0019]該銅芯線圈的外經(jīng)尺寸為25.7cmX 12.3cm，內(nèi)經(jīng)尺寸為24.8cmXll.2cm。銅芯線圈為100匝。銅芯線圈的電感為70.60mH，電阻為103.6 Ω。
[0020]矩形板的中間設(shè)置為十字形固定架3，確保板卡不變形和不被輕易折斷。
[0021]參見圖2，電容插入座(C1、C2、C3)為三個(gè)，三個(gè)電容插入座通過導(dǎo)線并聯(lián)連接，電阻插入座(R1、R3、R5)為三個(gè)，三個(gè)電阻插入座通過導(dǎo)線并聯(lián)連接。在接線接口 I與接線接口 II之間指示電路，指示電路為一發(fā)光二極管Dl以及電阻R4組成。
[0022]參見圖3，基于本實(shí)用新型提出的板卡式多通道核磁共振地下水探測(cè)儀主要有通信子系統(tǒng)、發(fā)射子系統(tǒng)、采集子系統(tǒng)等三個(gè)部分組成。其中通信系統(tǒng)由上位機(jī)6和通訊模塊7與接口轉(zhuǎn)換模塊組成；發(fā)射子系統(tǒng)由控制模塊8，驅(qū)動(dòng)模塊9，發(fā)射模塊10，24V電源12，儲(chǔ)能模塊11，板卡式發(fā)射線圈組成；采集系統(tǒng)由電流采集13，三個(gè)板卡式接收線圈，高壓繼電器A21，高壓繼電器B22，高壓繼電器C23，放大器模塊A24，放大器模塊B25，放大器模塊C26，信號(hào)采集模塊27組成。
[0023]具體過程如下:
[0024]首先，根據(jù)測(cè)得的地磁場(chǎng)強(qiáng)度B，根據(jù)關(guān)系式f = 0.04258*B計(jì)算出拉摩爾頻率f ;再根據(jù)發(fā)射線圈電感值和激發(fā)振蕩原理，計(jì)算出需要匹配的電容。
[0025]其次，連接儀器系統(tǒng)，用24V電源給儀器上電。上位機(jī)6通過通信模塊7(即RS485通訊總線)來控制發(fā)射子系統(tǒng)的控制模塊8，產(chǎn)生發(fā)射時(shí)序，控制模塊8通過控制驅(qū)動(dòng)模塊9控制發(fā)射模塊10，發(fā)射模塊10通過大功率電源對(duì)儲(chǔ)能模塊充電，充電結(jié)束后通過發(fā)射模塊10快速釋放電，通過板卡式發(fā)射線圈和匹配電容構(gòu)成串聯(lián)諧振電路，線圈向地下水發(fā)射激發(fā)脈沖；當(dāng)發(fā)射開始時(shí)，控制模塊81觸發(fā)電流采集模塊13工作，電流采集模塊13開始采集發(fā)射電流，并通過通訊模塊7輸送給上位機(jī)，上位機(jī)6讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域分析，得到電流信號(hào)波形；發(fā)射子系統(tǒng)和采集子系統(tǒng)之間通過同步線來實(shí)現(xiàn)同步，當(dāng)發(fā)射停止后，經(jīng)過死閾時(shí)間(14us)，控制模塊8控制多通道采集系統(tǒng)開始工作，高壓繼電器A21、高壓繼電器B22和高壓繼電器C23分別吸合，板卡式接收線圈感應(yīng)地下水中氫質(zhì)子能級(jí)回迀時(shí)釋放的能量，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(即核磁共振信號(hào))，信號(hào)再經(jīng)放大器模塊A24、放大器模塊B25和放大器模塊C26三級(jí)放大達(dá)到信號(hào)采集模塊27能夠采集的范圍，經(jīng)信號(hào)采集模塊27獲得的核磁共振信號(hào)經(jīng)通信模塊傳送給上位機(jī)6。
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈，其特征在于，該P(yáng)CB板卡式線圈以銅箔基板為印刷電路板加工成矩形板，該矩形板內(nèi)部為矩形銅芯線圈，銅芯線圈一端與放置不同容值的匹配電容插入座連接后連接在一接線接口 I，銅芯線圈的另一端與放置不同阻值的電阻插入座連接，電容插入座的另一端連接一接線接口 II，電容插入座的另一端連接電容插入座與銅芯線圈連接的端部，接線接口 I和接線接口 II與儀器的發(fā)射系統(tǒng)端口或者接收系統(tǒng)端口相連接。2.如權(quán)利要求1所述的多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈，其特征在于，矩形板的四角具有過孔，矩形板的對(duì)角線交叉處有中心孔。3.如權(quán)利要求1所述的多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈，其特征在于，該銅芯線圈的外經(jīng)尺寸為25.7cmX12.3cm，內(nèi)經(jīng)尺寸為24.8cmXll.2cm，銅芯線圈為100匝。4.如權(quán)利要求1或3所述的多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈，其特征在于，銅芯線圈的電感為70.60mH，電阻為103.6 Ω。5.如權(quán)利要求1所述的多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈，其特征在于，矩形板的中間設(shè)置為十字形固定架，確保板卡不變形和不被輕易折斷。6.如權(quán)利要求1所述的多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈，其特征在于，電容插入座為三個(gè)，三個(gè)電容插入座通過導(dǎo)線并聯(lián)連接，電阻插入座為三個(gè)，三個(gè)電阻插入座通過導(dǎo)線并聯(lián)連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于PCB板卡式微型模擬線圈，基于核磁共振地下水探測(cè)儀的多路收發(fā)微小測(cè)試PCB板卡式線圈。該P(yáng)CB板卡式線圈以銅箔基板為印刷電路板加工成矩形板，該矩形板內(nèi)部為矩形銅芯線圈，銅芯線圈一端與放置不同容值的匹配電容插入座連接后連接在一接線接口I，銅芯線圈的另一端與放置不同阻值的電阻插入座連接，電容插入座的另一端連接一接線接口II，電容插入座的另一端連接電容插入座與銅芯線圈連接的端部，接線接口I和接線接口II與儀器的發(fā)射系統(tǒng)端口或者接收系統(tǒng)端口相連接。本實(shí)用新型PCB板卡式線圈，不僅面積小，而且重量輕；既節(jié)省空間又節(jié)省時(shí)間和人力資源。
【IPC分類】G01V13/00
【公開號(hào)】CN204740356
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520430448
【發(fā)明人】李振宇, 易曉峰, 訾彥勇, 田寶鳳
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日