礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置制造方法及圖紙

一種礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置，包括發射線圈、發射裝置、接收線圈、接收裝置、第一接收插座、第二接收插座、衰減器和信號通道，發射線圈通連接發射裝置，接收線圈兩端設有接收線圈插頭，第一接收插座通過衰減器與信號通道連接，第二接收插座直接與信號通道連接，第一、第二接收插座均可與接收線圈插頭相匹配單獨連接，再通過信號通道連接至接收裝置。本發明專利技術可以通過避免早期信號削波造成的畸變，有效地接收淺部和深部地質體信息；在不改變接收線圈的線徑、匝數等條件下，降低發射線圈和接收線圈之間耦合度，使發射線圈的關斷電流對接收線圈感應的二次場影響變小，使得發射線圈要達到規定的本質安全電路不發生火花點燃要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及礦井物探相關領域，尤其涉及一種礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置。
技術介紹
礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置一般包括發射線圈、發射裝置、接收線圈及接收裝置，所述發射線圈通過發射線圈插頭連接至發射裝置，接收線圈通過接收線圈插頭及信號通道之后連接至接收裝置。發射線圈和接收線圈一般由礦用通訊電纜繞制，發射線圈連接發射裝置用于發射瞬變激勵場(一次場)；接收線圈連接接收裝置用于接收地質體渦流場(二次場)，實現對地質體的信息探測。通常礦用瞬變電磁儀所接收到的二次場信號波形，可分為早、中、晚三個階段，早期信號所反映的是淺層的地質體信息，晚期信號所反映的是深部的地質體信息。以2. 5Hz雙極性矩形發射電流為例，當發射電流為1-3A時，早期信號的時間段在0-600US，幅值一般在1-5V，晚期的時間段在10 - 1000 ms信號一般在50_500uV，接收信號呈指數衰減，由于早期信號與晚期信號的幅值差2個數量級，如果接收通道動態范圍不夠大的話，早期信號可能被削波；如果采用寬動態、高增益的放大電路，不但增加研發難度，還會加大儀器成本。因此如何在不改變接收通道的動態范圍等條件下，更加有效地接收淺部地質體信息和深部地質體信息，是目前面臨的一個重要難題。另外，瞬變電磁儀的測量裝置因受煤礦井下的環境條件的限制，通常采用同點裝置，同點裝置分為重疊回線和中心回線兩種類型。當發射線圈與接收線圈邊長相同、互相重疊時，稱為重疊回線裝置；當接收線圈邊長小于發射線圈邊長時，稱為中心回線裝置。接收線圈接收地質體二次場信號的質量好壞取決于1、接收線圈自身的匝數、邊長、線徑、電感量、分布電容、帶寬等參數；2、回線裝置的結構。瞬變電磁儀的激發場的波形一般為雙極性矩形脈沖，由于發射電流關斷總是需要一段時間，關斷時間一般在5-500US范圍內。且由于重疊回路裝置的發射線圈和接收線圈之間耦合度高，發射線圈的關斷電流就會影響到接收線圈感應的二次場，二次場早期信號會產生畸變，就會影響到瞬變電磁儀對淺部地質體探測。但由于受煤礦井下地理條件限制，發射線圈不可能用很大的邊長，一般都小于3米。如果采用中心回線裝置，接收線圈的邊長會小于I米，接收線圈的有效面積就會減少，會嚴重影響接收信號幅值。若加大接收線圈的匝數雖然可以有效提高接收有效面積，但是接收線圈的電感量就會加大，無法達到GB3836. 4-2010《爆炸性環境第4部分由本質安全型“i”保護的設備》中規定的本質安全電路不發生火花點燃要求。另外，瞬變電磁儀的激發場的波形一般為雙極性矩形脈沖，由于發射線圈自身電感的存在，在發射電流的開啟和關斷時，發射線圈會產生感應電動勢，該感應電動勢在本質安全火花實驗中可能發生火花點燃。往往無法達到GB3836. 4-2010《爆炸性環境第4部分由本質安全型“i”保護的設備》中規定的本質安全電路不發生火花點燃要求。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種可以在不改變接收通道的動態范圍等條件下，通過避免早期信號被削波，有效地接收淺部地質體信息；通過忽略早期信號削波造成的畸變，只關注晚期信號，有效地接收深部地質體信息的的礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置。本專利技術的另一目的是在不改變接收線圈的線徑、匝數等條件下，提供一種發射線圈和接收線圈之間耦合度較低，發射線圈的關斷電流對接收線圈感應的二次場影響很小，二次場早期信號不會產生畸變，不會影響到對淺部地質體探測的礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置。本專利技術的另一目的是提供在不改變發射線圈的線徑、匝數、邊長等條件下，使得發射線圈要達到規定的本質安全電路不發生火花點燃要求礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置。本專利技術是這樣實現的一種礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置，包括發射線圈、發射裝置、接收線圈及接收裝置，所述發射線圈通連接至發射裝置，接收線圈兩端設有接收線圈插頭，其特征在于還包括第一接收插座、第二接收插座、衰減器和信號通道，所述第一接收插座通過衰減器與信號通道連接，第二接收插座直接與信號通道連接，第一接收插座、第二接收插座均可與接收線圈插頭相匹配單獨連接，再通過信號通道連接至接收裝置。當接收線圈插頭插在第一接收插座上時，接收線圈的二次場信號由第一接收插座通過衰減器后進入信號通道，避免了早期信號被削波，可以有效地接收淺部地質體信息； 當接收線圈插頭插在第二接收插座上時，接收線圈的二次場信號由第二接收插座直接進入信號通道，忽略早期信號的畸變，只關注晚期信號，采用低噪聲、高增益的放大電路，有效地接收深部地地質體信息。所述礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置，其特征在于所述發射線圈和接收線圈之間還包括若干固定塊，所述接收線圈的邊長比發射線圈邊長短30-300mm，所述發射線圈和接收線圈中心點重合，并通過固定塊固定設置于發射線圈與接收線圈之間組成準重疊回線裝置。所述固定塊用塑膠或尼龍制作，固定塊上設有用于固定接收線圈和發射線圈的間距的平行小槽，用于固定接收線圈和發射線圈的間距，保證發射線圈和接收線圈中心點重合，組成準重疊回線裝置。所述礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置，其特征在于所述發射裝置與發射線圈之間還包括阻尼電阻和二個方向相反串聯的齊納二極管，所述阻尼電阻和二個方向相反串聯的齊納二極管并聯在線圈的兩端之間；所述阻尼電阻R，當發射電流關斷時刻，線圈所儲存的電能通過阻尼電阻快速泄放，防止火花點燃；齊納二極管正向壓降和反向導通電壓之和小于本質安全火花實驗所規定的不產生火花點燃電壓值。本專利技術具有的有益效果是1、通過設有的二個接收插座，其中第一接收插座與信號通道之間增加一個衰減器，避免早期信號被削波，可以有效地接收淺部地質體信息；第二接收插座直接與信號通道連接，忽略早期信號的畸變，只關注晚期信號，可有效地接收深部地質體信息；只要增加插座和衰減器，就可以針對不同的深度做相應的探測質體信息。2、在不改變接收線圈的線徑、匝數等條件下，接收線圈的邊長比發射線圈邊長短，這樣發射線圈和接收線圈不會重疊，發射線圈和接收線圈之間耦合度就較低，發射線圈的關斷電流對接收線圈感應的二次場影響很小，二次場早期信號就不會產生畸變，就不會影響到瞬變電磁儀對淺部地質體探測；由于接收邊長才短30-300mm，所以不用增加接收線圈的匝數就能保證有效接收面積減少量很小，對接收信號幅值影響較小，又可以不發生火花點燃。3、在發射一次場期間，電流的波形為雙極性矩形脈沖，電流最大值可以達到數安培；由于發射線圈自身電感的存在，在發射電流的開啟和關斷時，發射線圈會產生感應電動勢，該感應電動勢可能會發生火花點燃。而在線圈二端接二個方向相反的齊納二極管D1、D2，齊納二極管正向壓降和反向導通電壓之和小于本質安全火花實驗所規定的不產生火花點燃電壓值。在發射電流開啟或關斷時刻，如果產生的感應電動勢超過本質安全電路標準所規定的不產生火花點燃電壓值，齊納二極管反向導通，抑制了感應電動勢尖峰，防止火花點燃。線圈二端接阻尼電阻R，當發射電流關斷時刻，線圈所儲存的電能通過阻尼電阻快速泄放，防止火花點燃。因此可以實現在不改變發射線圈的線徑、匝數、邊長等條件下，使得礦用瞬變電磁儀的發射線圈要達到GB3836. 4-2010《爆炸性環境第4部分由本質安全型“ i ”保護的設備》中規定的本質安全電路不發生火花點燃要求。附圖說明下面參照附圖結本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置，包括發射線圈、發射裝置、接收線圈及接收裝置，所述發射線圈通連接至發射裝置，接收線圈兩端設有接收線圈插頭，其特征在于：還包括第一接收插座、第二接收插座、衰減器和信號通道，所述第一接收插座通過衰減器與信號通道連接，第二接收插座直接與信號通道連接，第一接收插座、第二接收插座均可與接收線圈插頭相匹配單獨連接，再通過信號通道連接至接收裝置。

【技術特征摘要】
1.一種礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置，包括發射線圈、發射裝置、接收線圈及接收裝置，所述發射線圈通連接至發射裝置，接收線圈兩端設有接收線圈插頭，其特征在于還包括第一接收插座、第二接收插座、衰減器和信號通道，所述第一接收插座通過衰減器與信號通道連接，第二接收插座直接與信號通道連接，第一接收插座、第二接收插座均可與接收線圈插頭相匹配單獨連接，再通過信號通道連接至接收裝置。2.根據權利要求1所述的礦用瞬變電磁儀的發射與接收裝置，其特征在于所述發射線圈和接收線圈之間還包括若干固定塊，所述接收線圈的邊長比發射線圈邊長短30-300_，所述發射線圈和接收線圈中心點重合，并通過固定塊固定設置于發射線圈與接收線圈之間組成準重疊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李培根，
申請(專利權)人：福州華虹智能科技開發有限公司，
類型：發明
國別省市：