[发明专利]冷线圈核磁共振地下水探测装置及探测方法

权利要求书

1.一种冷线圈核磁共振地下水探测装置，其特征在于，是由计算机(1)经主控单元(2)、发射机(3)与发射线圈(6)连接，主控单元(2)经接收机(4)与冷线圈探头(5)连接，计算机(1)与接收机(4)连接构成。

2.按照权利要求1所述的冷线圈核磁共振地下水探测装置，其特征在于，主控单元(2)是由微处理器(8)分别连接发射控制单元(9)、电源控制单元(10)、采集控制单元(11)和信号放大调理控制单元(12)；发射控制单元(9)、电源控制单元(10)、采集控制单元(11)和信号放大调理控制单元(12)分别与同步信号接口(13)连接构成。

3.按照权利要求1所述的冷线圈核磁共振地下水探测装置，其特征在于，发射机(3)是由同步信号接口(13)经程控高压电源(14)和大功率发射桥路(16)与发射线圈(6)连接，同步信号接口(13)经发射桥路驱动(15)、大功率发射桥路(16)和发射配谐电容与发射线圈(6)连接构成。

4.按照权利要求1所述的冷线圈核磁共振地下水探测装置，其特征在于，接收机(4)是由同步信号接口(13)经信号采集单元(18)、信号放大单元(19)、信号调理单元(20)和保护单元(21)与冷线圈探头(5)连接构成。

5.按照权利要求1所述的冷线圈核磁共振地下水探测装置，其特征在于，冷线圈探头(5)由外向内依次为外壳(22)、真空隔层(25)、液氮仓(26)和内胆(23)构成，线圈(24)和冷线圈匹配单元(29)置于液氮仓(26)内，并浸没在液氮中，在液氮仓(26)的侧壁设有液氮注入孔(27)，在真空隔层(25)的侧壁设有抽真空孔(28)。

6.一种冷线圈核磁共振地下水探测装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、选择测点，铺设发射线圈(6)，并将其与发射机(3)连接；

b、铺设冷线圈探头(5)，注入液氮，并将其与接收机(4)连接；

c、计算机(1)通过串口总线与主控单元(2)和接收机(4)连接，主控单元(2)通过同步信号线分别与发射机(3)和接收机(4)连接；

d、计算机(1)通过主控单元(2)控制发射机(3)与接收机(4)工作，由主控单元(2)控制发射机(3)产生测点所在地拉莫尔频率交流激发脉冲，对测点进行激发；冷线圈探头(5)接收测点产生的核磁共振信号，经接收机(4)调理放大，经信号采集单元(18)进行模数转换，信号采集单元(18)将采集的数据经通讯接口(7)发送至计算机(1)；

e、计算机(1)发送工作开始指令，经主控单元(2)识别，电源控制单元(10)对发射机(3)进行充电后由发射控制单元(9)对发射机(3)进行放电发射；

f、发射进行时，程控高压电源(14)向大功率发射桥路(16)供电，经发射配谐电容(17)与发射线圈(6)形成发射电流，对测点激发；

g、由信号放大调理控制单元(12)对接收机(4)进行参数配置后由采集控制单元(11)对接收机(4)进行采集；

h、冷线圈探头(5)根据冷线圈匹配单元(28)的设置，捕捉纳伏级信号，并将信号传入接收机(4)；

i、信号调理单元(20)对信号进行滤波处理，获得当地拉莫尔频率信号，并将信号传入信号放大单元(19)，信号放大单元(19)对信号进行放大处理，使纳伏级信号放大至可采集程度，并将信号传入信号采集单元(18)，信号采集单元(18)对信号进行模数转换，并将数据传至计算机(1)；

j、计算机(1)将获得的核磁共振信号分析提取参数，并经反演后绘制出测点地下水分布图像。