[实用新型]一种找水仪的放大器模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号调理模块，具体是用在核磁共振找水仪的信号处。

背景技术：

随着核磁共振技术在地下水探测中的快速发展，对信号调理中的放大器模块的要求也越来越高。如今的核磁共振找水仪的探测深度一般在100m左右，如果要加大探测深度，一种方法是增大发射线圈的边长，加大发射电流(即增大发射线圈的电压)，这样对发射线圈的要求也越来越高，目前核磁共振的发射机由于受到线圈材质、端子材料、配谐电容耐压值，仪器尺寸、重量等限制，发射电压一般在4KV左右，并且野外工作时由于工作环境复杂，地形多面，有时在林地、山坡等地形工作，铺设大线圈也会增大施工难度；另一种方法是在发射线圈和接收线圈不变的情况下，降低放大器的本底噪声，提高放大器的最小信号检测能力，同时增强噪声抑制能力，扩大动态范围，这样不但扩大了探测深度，而且适应复杂的噪声环境，提高信噪比，增强了反演的准确度。

核磁共振找水仪为了提高横向分辨率，也逐渐向阵列式方向发展，接收线圈也会随之变小，获得信号幅度也会相应减小，因此对放大器的信号检测能力也会相应的提高。

小型化的核磁共振找水仪也是其中的一个发展方向，随着仪器的体积的缩小，相应的线圈尺寸也会减小，获得的信号幅度也会大幅度下降，因此也会要求更低噪声的放大器。

原有的JLMRS型核磁共振探测仪由于利用并联谐振方式接收信号，不同尺寸、不同匝数的线圈的电感和电阻不同，使得配谐比较困难，配谐后得到的品质因数也各不相同，放大倍数也不相同，导致最后计算放大倍数不准确；前置放大器和带通滤波器放大倍数过大，放大器容易饱和，窄带滤波器利用MAX260设计，便于计算机控制但是放大倍数和带宽，品质因数等相互限制，在配置和放大倍数计算时有一定的难度；有时对于窄带滤波器前的放大器饱和检测不到。虽然该放大器的良好的环境下也取得了优异的效果，在大噪声的环境下使用受到了一定的限制。

发明内容：

本实用新型是针对原有的JLMRS型核磁共振放大器的放大器模块，放大倍数计算困难，易饱和，不具有自动调节能力等缺点，提供了一种新的核磁共振放大器模块。

本实用新型的目的是通过以下的技术方案实现的：

核磁共振找水仪的放大器模块，是由信号发生器1经高压继电器Ⅰ2、接收线圈3、高压继电器Ⅱ4、瞬态抑制二极管5、配谐电容6、低噪声前放7、八阶低通滤波器a8、八阶高通滤波器b9、二级放大器10、程控放大器11和低通滤波器12与隔离放大器13连接，由隔离放大器13输出给AD采集，信号发生器1经隔离放大器Ⅰ14和AD采集Ⅰ15与控制器28相连，接收线圈3经高压继电器Ⅲ31和电阻电感测量电路32与控制器28连接，配谐电容6经隔离放大器Ⅱ16和AD采集Ⅱ17与控制器28连接，低噪声前放7经隔离放大器Ⅲ18和AD采集Ⅲ19与控制器28连接，八阶低通滤波器a8经隔离放大器Ⅳ20和AD采集Ⅳ21与控制器28连接，八阶高通滤波器b9经隔离放大器Ⅴ22和AD采集Ⅴ23与控制器28连接，二级放大器10经隔离放大器Ⅵ24和AD采集Ⅵ25与控制器28连接，程控放大器11经隔离放大器Ⅶ26和AD采集Ⅶ27与控制器28连接，控制器28经RS485通讯29与计算机30连接，控制器28分别连接信号发生器1、高压继电器Ⅰ2、高压继电器Ⅲ31、高压继电器Ⅱ4、配谐电容6、低噪声前放7、二级放大器10和程控放大器11构成。

低噪声前放7是由阻抗变压器33分别经低噪声放大器Ⅰ34、低噪声放大器Ⅱ35、低噪声放大器Ⅲ36与低噪声放大器Ⅳ37连接构成。 

八阶低通滤波器a8的截止频率为3k，八阶高通滤波器b9的截止频率为1.5k。

八阶低通滤波器a8和八阶高通滤波器b9采用串联方式构成带通滤波器。

有益效果：该核磁共振的放大器模块能够自动调整配谐电容的容值来使中心频率更加准确，通过调整低噪声前放的阻抗变压器的匝数比来实现放大器和接收线圈的阻抗匹配，获得最小的噪声系数，利用放大器并联来进一步降低放大器本底噪声；滤波器利用八阶巴特沃斯型低通滤波器和八阶巴特沃斯型高通滤波器串联构成带通滤波器，截止频率为1.5K～3K，通带内增益平坦，有更低的矩形系数；通过二级放大器和程控放大器使该放大器具有更大的动态范围，放大倍数为2000～320000倍；通过监控各级的输出，防止放大器饱和，具有自动调节功能，放大倍数计算准确，可以适应更加复杂的噪声环境。

附图说明：

图1是核磁共振找水仪放大器模块的结构框图。

图2是低噪声前放的结构框图。