地下全空间核磁共振预极化探测装置及探测方法

    公开(公告)号:CN105549098B

    公开(公告)日:2018-03-06

    申请号:CN201510917125.5

    申请日:2015-12-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种地下全空间核磁共振预极化探测装置及探测方法,是由电脑分别经主控制单元和输出可调的大功率电源与发射桥路驱动、大功率发射桥路、高压切换开关与预极化线圈连接,电脑经A/D采集单元、放大器电路、Q‑switch电路和配谐电容与接收线圈连接构成。利用磁场强度远大于天然地磁场的预极化场,提高了探测目标水体的整体磁化强度,从而获得更大的核磁共振信号,解决了强噪声干扰下提取核磁共振信号的难题。预极化磁场的方向可以改变,能够实现定向探测。采用该装置对隧道、矿井等地下工程中的灾害水体进行探测时,可以实现对指定方向、特定距离的区域的灾害水源的含水量大小、含水层厚度的探测,减少由于突水等地质灾害造成的各种事故。

    一种直升机预极化场磁共振油气探测装置及探测方法

    公开(公告)号:CN107102367B

    公开(公告)日:2018-01-05

    申请号:CN201710269458.0

    申请日:2017-04-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明为直升机预极化场磁共振油气探测装置及探测方法。包括吊载在直升机下方的预极化线圈和发射/接收线圈,在预极化线圈中通入电流产生直流电场,对油中的氢核进行预极化,增加氢核的磁化强度,预极化过程完成后,通过向地下发射频率为当地拉莫尔频率的交变电流,激发地下油中的氢核形成宏观磁矩,这一宏观磁矩在地磁场中进行旋进运动,当激发停止后,氢核自旋产生弛豫现象,通过接收线圈感应宏观磁矩进动产生的核磁共振信号,最后传至上位机进行数据解释。本发明采用预极化场提高磁化强度,可实现原位非侵入式探测的目的,具有速度快、效率高、成本低、通行性好、可大面积覆盖的优势,既能节省探测时间,又能获得高信噪比高精度的探测结果,将为提高我国的油气勘查能力奠定基础。

    地空结合多功能高精度快速地磁信息测量装置及测量方法

    公开(公告)号:CN107167846A

    公开(公告)日:2017-09-15

    申请号:CN201710358129.3

    申请日:2017-05-19

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G01V3/10

    Abstract: 本发明公开了地空结合多功能高精度快速地磁信息测量装置及测量方法,该装置包括地面地球磁场信息测量部分和空中悬挂式高精度快速地球磁场信息测量部分。若干个地面部分沿着测线布置用于测量地球表面磁场等信息,空中悬挂式高精度快速地球磁场信息测量部分装载在飞行平台上,使其距离地面具有一定高度用于测量空中地球磁场等信息。地面部分通过无线通信将测量的信息发送至空中悬挂式高精度快速地球磁场信息测量部分,地面和空中测量的整个信息数据通过卫星通信终端传输到卫星网络直到地面监测查询终端。本发明具有地空有机结合对地球磁场测量的高精度、快速高效、多参数测量的有益效果,结合了地球磁场测量、地图信息和GIS,具有良好的系统智能先进性,具有对复杂地形的地区地磁信息长期测量优势。

    机载低温超导核磁共振浅层油渗漏探测装置及探测方法

    公开(公告)号:CN107102369A

    公开(公告)日:2017-08-29

    申请号:CN201710411035.8

    申请日:2017-06-05

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G01V3/14

    Abstract: 本发明涉及一种机载低温超导核磁共振浅层油渗漏探测装置及探测方法,是由直升机内装有上位机和低温超导机载核磁共振浅层油渗漏探测装置,预极化线圈和杜瓦瓶通过绳索吊装在直升机下方,且杜瓦瓶吊挂在预极化线圈中央,杜瓦瓶轴线垂直于地面,杜瓦瓶内装有SQUID,杜瓦瓶和预极化线圈通过导线与低温超导机载核磁共振浅层油渗漏探测装置连接构成。采用“空中发射—空中接收”模式,适用于浅层油渗漏检测,解决了传统仪器检测分辨率低下的难题,实现原位非侵入式检测,速度快,极大地提高了信噪比,为之后的反演提供了良好的基础。操作简单,极大地提高了探测范围。不仅减少了探测时间,增大探测面积,还能获得高信噪比高精度的检测结果。

    基于ICA的核磁共振地下水探测信号噪声消除方法

    公开(公告)号:CN104614778B

    公开(公告)日:2017-08-25

    申请号:CN201510041803.6

    申请日:2015-01-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种核磁共振地下水探测信号噪声消除方法,包括以下步骤:录入三组核磁共振响应数据,分别对这三组数据进行傅里叶变换,确定每组数据核磁共振中心频率附近所含工频谐波,然后构造与工频谐波同频率,与核磁共振相应数据同长度的正弦函数、余弦函数,并与核磁共振响应数据组成观测信号,采用独立分量分析算法对每组观测信号进行分离得到解混信号,进行数据重构以消除工频谐波的干扰,将三组去除工频谐波的核磁共振数据作为观测信号,再利用ICA算法处理,削弱剩余随机噪声干扰。本发明在消除工频谐波噪声干扰的同时,不会破坏信号的任何细节,不需要铺设参考线圈,操作简单,压制随机噪声不需要大量的数据,减少处理时间。

    基于阵列逆变充电的核磁共振探水发射装置及工作方法

    公开(公告)号:CN106814400A

    公开(公告)日:2017-06-09

    申请号:CN201710177107.7

    申请日:2017-03-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明为一种基于阵列逆变充电的核磁共振探水发射装置及工作方法。PC机,内置有上位机软件对参数进行设置;MCU主控单元与PC机进行通讯,对阵列逆变电源进行控制;FPGA逻辑控制单元,接受所述MCU主控单元的启动命令,产生的具有拉莫尔频率时序通过驱动模块驱动发射桥路,使得发射桥路工作,将高压直流电信号转变成具有当地拉莫尔频率的高压交变电信号;能释单元,通过MCU主控单元控制,连接激发线圈的储能电容组,在发射结束后根据储能电容组中的剩余电量,通过能释单元将剩余电量进行释放。本发明能够保持每次发射激发电压,还能够在多次叠加后保持初始设定电压,而且在减小体积的同时提高对储能电容组的充电效率。

    地面磁共振信号放大电路的抗饱和装置及抗饱和方法

    公开(公告)号:CN105785458B

    公开(公告)日:2017-03-15

    申请号:CN201610340100.8

    申请日:2016-05-20

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种地面磁共振信号放大电路的抗饱和装置,接收线圈经前置放大电路和程控放大电路与带通滤波电路连接,程控放大电路经带通滤波电路与AD采集卡连接,带通滤波电路经AD采集卡与计算机连接,AD采集卡经计算机与发射系统连接构成。本发明在核磁共振探水仪中嵌入一套放大倍数自动调节模块,该调节模块也可以直接取代核磁共振探水仪的接收放大电路独立工作,在噪声干扰严重的复杂环境下,通过抗饱和装置设置最佳放大倍数,解决了只使用一种放大倍数导致信号失真或放大倍数不足的问题;由于整个放大倍数调节过程都是自动完成,提高了地下水探测效率;该抗饱和方法简单,计算量小,且对放大倍数调整速度要求低等特点。

    自适应滤波的磁共振信号抗饱和消噪装置及消噪方法

    公开(公告)号:CN105824053A

    公开(公告)日:2016-08-03

    申请号:CN201610344541.5

    申请日:2016-05-23

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G01V3/38 G01V3/14

    Abstract: 本发明涉及一种自适应滤波的磁共振信号抗饱和消噪装置及消噪方法,采用三个多匝小线圈作为参考通道,前端处理模块经高精度AD采集模块连接至FPGA模块,再经数据传输模块连接至PC模块,避免了核磁信号的感应。通过FPGA中抗饱和模块使信号被尽可能放大且不饱和;再用自适应消噪算法对信号进行实时参考消噪,利用PC模块实时修改自适应滤波器参数,能适应各种复杂的探测环境。本发明的消噪装置和消噪方法,经在强电磁干扰环境中实验,不仅保证核磁信号不失真,提高信噪比,抑制工频谐波干扰,还起到抗饱和的作用,并能在低信噪比且易饱和的探测现场实时检测到核磁信号,为后续核磁信号的数据反演奠定可靠基础。

    地面磁共振信号放大电路的抗饱和装置及抗饱和方法

    公开(公告)号:CN105785458A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201610340100.8

    申请日:2016-05-20

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种地面磁共振信号放大电路的抗饱和装置,接收线圈经前置放大电路和程控放大电路与带通滤波电路连接,程控放大电路经带通滤波电路与AD采集卡连接,带通滤波电路经AD采集卡与计算机连接,AD采集卡经计算机与发射系统连接构成。本发明在核磁共振探水仪中嵌入一套放大倍数自动调节模块,该调节模块也可以直接取代核磁共振探水仪的接收放大电路独立工作,在噪声干扰严重的复杂环境下,通过抗饱和装置设置最佳放大倍数,解决了只使用一种放大倍数导致信号失真或放大倍数不足的问题;由于整个放大倍数调节过程都是自动完成,提高了地下水探测效率;该抗饱和方法简单,计算量小,且对放大倍数调整速度要求低等特点。

    多通道核磁共振地下水探测仪及其野外工作方法

    公开(公告)号:CN103033849B

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201210544506.X

    申请日:2012-12-15

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: Y02A90/344

    Abstract: 本发明涉及一种带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪及其野外工作方法,由计算机配置发射机和各接收机的工作参数,各接收机的工作模式可以在核磁共振测量模式和带参考核磁共振测量模式之间进行切换,每个接收机均可连接一个接收线圈和一个参考线圈,参考线圈个数的选取可依据当地环境噪声水平而定,最多可连接8个参考线圈,在使用带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪进行探测时,通过自适应消噪算法对所取得的核磁共振信号数据进行消噪处理,通过多通道测量方式实现对地下水体的二维探测,在有效提高探测的横向分辨率的同时,也提高了核磁共振信号的信噪比,有利于在复杂地貌条件下和噪声较大环境下对测区进行核磁共振探测。

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