[发明专利]一种核磁共振信号接收线圈、装置以及核磁共振超前探测方法

说明书

本发明公开了一种核磁共振信号接收线圈、装置以及核磁共振超前探测方法，其中所述的接收线圈包括第一线圈、第二线圈、电阻和控制系统，所述控制系统包括控制器、第一单刀双掷继电器和第二单刀双掷继电器，其中，所述第一线圈和所述第二线圈的物理参数相同。在核磁共振超前探测系统处理激发状态时，所述控制器能控制所述第一单刀双掷继电器的另一端与所述第一线圈的正方向连接、所述第二单刀双掷继电器的另一端与所述第一线圈的负方向连接，使所述第一线圈和所述第二线圈的感生电动势相互抵消。本发明解决了现有技术中的接收线圈由于会产生较大的感生电动势而存在容易损坏接收机的技术问题。

技术领域

本发明涉及地质探测技术领域，尤其涉及一种核磁共振信号接收线圈、装置以及核磁共振超前探测方法。

背景技术

核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)是上个世纪40年代发展起来的一项非常重要的尖端技术，目前已经在物理、化学、地学等领域都得到了较为广泛的应用。其中的地面核磁共振方法相比于其它的地球物理方法而言，其具有直接找水的特性，因此，地面核磁共振方法已经在水文地质，工程地质，滑坡监测，考古等领域都得到了应用。正是由于地面核磁共振方法在找水方面的优势，一些专家学者也提出将核磁共振技术应用于公路、铁路隧道或者煤矿巷道的超前探水工作中，并为此已经开展了许多重要的基础研究工作。

但是，核磁共振超前探测的施工环境与地面核磁共振相比发生了非常大的变化。如果要在狭小的空间内进行核磁共振超前探测工作，需要将地面核磁共振方法所使用的大线圈(例如边长150m或100m的正方形)换成能在隧道或者煤矿巷道掌子面(3×4m)前方布设得开的多匝小线圈。而激发线圈一般使用的都是较粗的、匝数较少的电缆(一般不超过10匝)。因此通常需要使用分离线圈装置。本申请发明人在实现本发明的技术方案时，发现现有技术中至少存在如下问题：发射线圈中所载的是电流非常大的交变电流(电流较大时可以达到250-300A)，根据电磁感应定律，会在匝数较多的接收线圈中产生非常大的感生电动势，容易造成接收机的损坏。

可见，现有技术中的接收线圈由于会产生较大的感生电动势而存在容易损坏接收机的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种核磁共振信号接收线圈、装置以及核磁共振超前探测方法，用以解决现有技术中的接收线圈由于会产生较大的感生电动势而存在容易损坏接收机的技术问题。

本发明第一方面公开了一种核磁共振信号接收线圈，所述接收线圈包括第一线圈、第二线圈、电阻和控制系统，

所述控制系统包括控制器、第一单刀双掷继电器和第二单刀双掷继电器，其中，所述控制器分别与所述第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器连接，用于控制所述第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器的闭合方向，其中，所述第一单刀双掷继电器的一端与所述电阻连接，所述第一单刀双掷继电器的另一端与所述第一线圈连接；所述第二单刀双掷继电器的一端与所述第二线圈的负方向连接，所述第二单刀双掷继电器的另一端与所述第一线圈连接；

在核磁共振超前探测系统处理激发状态时，其中，所述第一线圈和所述第二线圈的物理参数相同，所述控制器能控制所述第一单刀双掷继电器的所述另一端与所述第一线圈的正方向连接、所述第二单刀双掷继电器的所述另一端与所述第一线圈的负方向连接，使所述第一线圈和所述第二线圈的感生电动势相互抵消。

可选地，所述物理参数包括线圈的大小、匝数、电阻和自感。

可选地，所述电阻为泄流电阻。

基于与第一方面相同的发明构思，本发明第二方面公开了一种核磁共振装置，包括前述的接收线圈、激发线圈、主机和接收机，

所述激发线圈与所述主机连接；

所述接收线圈按正方向与所述接收机连接；

所述控制器的一端与所述主机连接，所述控制器的另一端分别与所述第一单刀双掷继电器、所述第二单刀双掷继电器连接；