一種礦用本安型瞬變電磁儀接收天線制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)屬于地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種礦用本安型瞬變電磁儀接收天線。其具有一定的抗干擾能力，滿足煤礦安全生產(chǎn)要求，測(cè)量方便，便于攜帶，探測(cè)精度高。本實(shí)用新型專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案包括：包括外殼，所述的外殼內(nèi)設(shè)置有線圈骨架，所述的線圈骨架上繞設(shè)有感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈上繞設(shè)有屏蔽層，所述的外殼的外表面設(shè)置有水平氣泡儀，底部設(shè)置有信號(hào)放大電路、電池組和電源電路，所述的電池組與電源電路連接，所述的線圈骨架內(nèi)設(shè)置有磁棒；所述的信號(hào)放大電路包括信號(hào)輸入模塊，信號(hào)輸入模塊依次連接有分時(shí)控制模塊、信號(hào)放大電路、模擬開關(guān)和信號(hào)輸出模塊，所述的信號(hào)放大電路包括小信號(hào)放大電路和大信號(hào)放大電路。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種礦用本安型瞬變電磁儀接收天線一、
:本技術(shù)屬于地球物理勘探
，涉及一種礦用本安型瞬變電磁儀接收天線。二、
技術(shù)介紹
:礦井瞬變電磁法簡(jiǎn)稱礦井TEM，是近年來廣泛應(yīng)用于煤礦井下超前探、頂?shù)装逅μ綔y(cè)、側(cè)幫及工作面內(nèi)部水害探測(cè)等領(lǐng)域的一種電磁類勘探方法。井下瞬變電磁探測(cè)
，國(guó)內(nèi)外儀器普遍應(yīng)用直徑大于I米的多匝線圈作為接收天線，這種接收天線接收信號(hào)強(qiáng)，但是很容易受到外界的干擾，因此研究一種能有效接收井下微弱而磁場(chǎng)信號(hào)、接收信號(hào)靈敏度高，具有一定的抗干擾能力且滿足煤礦安全要求的接收天線，對(duì)于提高井下瞬變電磁法探測(cè)精度具有重要意義。三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
:本技術(shù)為了解決上述
技術(shù)介紹
中的不足之處，提供一種礦用本安型瞬變電磁儀接收天線，其具有一定的抗干擾能力，滿足煤礦安全生產(chǎn)要求，測(cè)量方便，便于攜帶，探測(cè)精度高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案為:一種礦用本安型瞬變電磁儀接收天線，包括外殼，其特征在于:所述的外殼內(nèi)設(shè)置有線圈骨架，所述的線圈骨架上繞設(shè)有感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈上繞設(shè)有屏蔽層，所述的外殼的外表面設(shè)置有水平氣泡儀，底部設(shè)置有信號(hào)放大電路、電池組和電源電路，所述的電池組與電源電路連接，所述的線圈骨架內(nèi)設(shè)置有磁棒；所述的信號(hào)放大電路包括信號(hào)輸入模塊，信號(hào)輸入模塊依次連接有分時(shí)控制模塊、信號(hào)放大電路、模擬開關(guān)和信號(hào)輸出模塊，所述的信號(hào)放大電路包括小信號(hào)放大電路和大信號(hào)放大電路。所述的外殼的形狀為倒“T”型，總長(zhǎng)為448mm，材料為尼龍1010。所述的磁棒的直徑為32 mm，長(zhǎng)度為340 mm，材料為高磁導(dǎo)率鐵氧體磁芯材料。所述的感應(yīng)線圈的直徑為37 mm，匝數(shù)為257匝。所述的屏蔽層的材料為坡莫合金。所述電池組為± 7.4 V鋰電池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下:1、本技術(shù)能有效提高接收天線的靈敏度，并具有可變?cè)鲆婀δ埽瑢?duì)不同大小的信號(hào)實(shí)現(xiàn)分段放大，對(duì)于前期較強(qiáng)信號(hào)采用低增益放大，對(duì)于后期微弱信號(hào)采用高增益放大，確保了有用信號(hào)的采集，提高了信號(hào)的信噪比，為準(zhǔn)確的進(jìn)行瞬變電磁法探測(cè)打好了基礎(chǔ)；2、本技術(shù)采用本安型電源電路，具有兩級(jí)電路過流保護(hù)功能，防止產(chǎn)生因故障導(dǎo)致的大電流火花，增加了煤礦井下的安全性能；3、本技術(shù)采用小型化的結(jié)構(gòu)具有重量小，方便攜帶，能有效的提高井下施工的工作效率；4、本技術(shù)根據(jù)水平氣泡儀可調(diào)節(jié)接收天線的探測(cè)方向，有效提高探測(cè)精度；5、本技術(shù)采用高磁導(dǎo)率的鐵氧體磁芯材料加感應(yīng)線圈的方式，能有效提高接收天線的靈敏度；6、在感應(yīng)線圈外增加坡莫合金屏蔽層，能有效屏蔽外界電磁干擾，提高信號(hào)信噪比。四、【附圖說明】:圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)的信號(hào)放大電路原理示意圖；圖3為本技術(shù)的信號(hào)放大電路圖；附圖標(biāo)記:1 一外殼，2 —電池組，3 —電源電路，4一/[目號(hào)放大電路，5—線圈骨架，6—感應(yīng)線圈，7—屏蔽層，8—磁棒，9一氣泡水平儀，10—信號(hào)輸入模塊，11 一分時(shí)控制模±夾，12—模擬開關(guān)，13—信號(hào)輸出模塊，14 一小信號(hào)放大電路，15—大信號(hào)放大電路。五、【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明:參見圖1: 一種礦用本安型瞬變電磁儀接收天線，包括外殼1，外殼I的外表面設(shè)置有水平氣泡儀9，外殼I的形狀為倒“T”型，總長(zhǎng)為448_，所述的外殼I內(nèi)設(shè)置有線圈骨架5，所述的線圈骨架5上繞設(shè)有感應(yīng)線圈6，所述的感應(yīng)線圈6的直徑為37 mm,匝數(shù)為257匝，感應(yīng)線圈6上繞設(shè)有屏蔽層7，所述的屏蔽層7的材料為坡莫合金；所述的外殼I的底部封裝有信號(hào)放大電路4、電池組2和電源電路3，所述的電池組2與電源電路3連接，為電路提供本安型電源，電池組2為±7.4V鋰電池，通過本安型電源電路3，提供±5V，最大短路電流為165mA。所述的線圈骨架5內(nèi)設(shè)置有磁棒8，所述的磁棒8的直徑為32 mm，長(zhǎng)度為340 _，材料為高磁導(dǎo)率鐵氧體磁芯材料。參見圖2:所述的信號(hào)放大電路4包括信號(hào)輸入模塊10,信號(hào)輸入模塊10依次連接有分時(shí)控制模塊11、信號(hào)放大電路、模擬開關(guān)12和信號(hào)輸出模塊13，所述的信號(hào)放大電路包括小信號(hào)放大電路14和大信號(hào)放大電路15。所述的外殼連接線圈骨架5—端直徑為62 mm，長(zhǎng)度為340 mm，連接電池組2及電路板3—端長(zhǎng)126 mm,寬98 mm,高62 mm,外殼采用尼龍1010材料,具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。二次場(chǎng)信號(hào)被感應(yīng)線圈6接收后，在高磁導(dǎo)率鐵氧體磁芯材料8的作用下信號(hào)增大，通過信號(hào)放大電路4，將信號(hào)輸出。電池組2接入電源電路后，經(jīng)過兩級(jí)保護(hù)電路，再進(jìn)行電壓變換，然后輸出。二次場(chǎng)信號(hào)被感應(yīng)線圈6接收后，經(jīng)過分時(shí)控制電路，將小信號(hào)進(jìn)行100或1000倍放大，將大信號(hào)進(jìn)行I或10倍放大，然后通過模擬開關(guān)控制，將信號(hào)輸出。電池組電壓經(jīng)過兩級(jí)恒流管保護(hù)之后，送入電源芯片U3、U4進(jìn)行電壓變換，得到接收天線系統(tǒng)所需的±5V電壓。參見圖3:二次場(chǎng)信號(hào)被感應(yīng)線圈接收到之后，送入放大器電路U8、U9，在多路開關(guān)Kl的控制下，對(duì)早期較強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行I或10倍放大，對(duì)晚期微弱信號(hào)進(jìn)行100或1000倍放大，從而提高了有用信號(hào)的采集精度，提高了信噪比。在實(shí)際應(yīng)用中，感應(yīng)線圈6可以采用直徑0.5mm漆包線制作,屏蔽層7采用坡莫合金制作。經(jīng)過試驗(yàn)測(cè)試，本技術(shù)的新型礦用本安型瞬變電磁儀接收天線具有較寬的頻帶(0?100 kHz)，并且可以根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱，對(duì)前期信號(hào)進(jìn)行1、10倍，對(duì)后期信號(hào)100、1000倍的信號(hào)放大。瞬變電磁儀接收天線頻率響應(yīng)測(cè)試方法，利用外置線框構(gòu)成直徑0.7米，匝數(shù)40阻的空心線圈，在線圈中輸入IOOmA電流的掃頻信號(hào),在瞬變電磁儀接收天線的輸出端用示波器觀察對(duì)激發(fā)信號(hào)的響應(yīng)，掃頻范圍0-200KHZ，天線的輸出幅度下降到最大響應(yīng)頻率的10%所對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)頻率之差定義為接收天線的頻率響應(yīng)范圍，圖中0-200KHZ，天線的輸出信號(hào)較強(qiáng)，其幅值屬于接收天線的頻率響應(yīng)范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種礦用本安型瞬變電磁儀接收天線，包括外殼（1），其特征在于：所述的外殼（1）內(nèi)設(shè)置有線圈骨架（5），所述的線圈骨架（5）上繞設(shè)有感應(yīng)線圈（6），感應(yīng)線圈（6）上繞設(shè)有屏蔽層（7），所述的外殼（1）的外表面設(shè)置有水平氣泡儀（9），底部設(shè)置有信號(hào)放大電路（4）、電池組（2）和電源電路（3），所述的電池組（2）與電源電路（3）連接，所述的線圈骨架（5）內(nèi)設(shè)置有磁棒（8）；所述的信號(hào)放大電路（4）包括信號(hào)輸入模塊（10），信號(hào)輸入模塊（10）依次連接有分時(shí)控制模塊（11）、信號(hào)放大電路、模擬開關(guān)（12）和信號(hào)輸出模塊（13），所述的信號(hào)放大電路包括小信號(hào)放大電路（14）和大信號(hào)放大電路（15）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種礦用本安型瞬變電磁儀接收天線，包括外殼(1)，其特征在于:所述的外殼(I)內(nèi)設(shè)置有線圈骨架(5)，所述的線圈骨架(5)上繞設(shè)有感應(yīng)線圈(6)，感應(yīng)線圈(6)上繞設(shè)有屏蔽層(7)，所述的外殼(I)的外表面設(shè)置有水平氣泡儀(9)，底部設(shè)置有信號(hào)放大電路(4)、電池組(2)和電源電路(3)，所述的電池組(2)與電源電路(3)連接，所述的線圈骨架(5)內(nèi)設(shè)置有磁棒(8)； 所述的信號(hào)放大電路(4)包括信號(hào)輸入模塊(10)，信號(hào)輸入模塊(10)依次連接有分時(shí)控制模塊(11)、信號(hào)放大電路、模擬開關(guān)(12)和信號(hào)輸出模塊(13)，所述的信號(hào)放大電路包括小信號(hào)放大電路(14)和大信號(hào)放大電路(15)。2.根據(jù)權(quán)利要求...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王繼礦，趙兆，范濤，寧殿艷，趙睿，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中煤科工集團(tuán)西安研究院，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：