[发明专利]一种用于核磁的三维工频干扰源定量定向装置及测量方法

权利要求书

1.一种用于核磁的三维工频干扰源定量定向装置，其特征在于，该装置包括：

垂向接收线圈，与水平面平行，接收垂向的工频干扰信号；

东西向接收线圈，与所述垂向接收线圈垂直以及东西方向垂直，接收东西向的工频干扰信号；

南北向接收线圈，与所述垂向接收线圈和所述东西向接收线圈垂直，接收南北向的工频干扰信号；

采集电路，采集垂向、东西向以及南北向的工频干扰信号；

上位机，根据采集电路采集的三个方向上的分向量求出工频干扰源向量；

主控制器，根据上位机的指令，控制一万向云台按照工频干扰源向量方向进行转动，从而带动设置在万向云台的万向接收线圈转动指令操作的角度，通过万向接收线圈接收工频干扰信号并通过采集电路传递至上位机；

上位机向主控制器发出测量命令并将采集的信号进行处理，步骤包括：

发测量命令给主控制器；

依次接收垂向接收线圈、东西向接收线圈、南北向接收线圈所接收到工频干扰信号值a、信号值b、信号值c；

求出信号值a、信号值b、信号值c的相反向量-a、相反向量-b、相反向量-c；

将信号值a、相反向量-a代入垂向坐标轴，将信号值b、相反向量-b代入东西向坐标轴，将信号值c、相反向量-c代入南北向坐标轴，根据排列组合求出可能的三维坐标向量8个；

将模相同，方向相反的两组坐标向量，去掉负向量，保留正向量，保留4组向量结果和命令发送给主控制器；

主控制器驱动万向云台转动，测量4组向量方向上的工频干扰值，等待主控电路的测量结果，如果结果没到则继续等待；结果到后，保存结果并显示最大工频干扰值及方向向量，之后结束工作流程。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述垂向接收线圈、东西向接收线圈、南北向接收线圈分别通过继电器分时接入到前置放大器，实现三维的工频干扰源信号分时测量，接收信号依次通过前置放大器、带通滤波器、后置放大器进行信号调理后给采集电路进行信号采集，所述继电器通过主控制器控制。

3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述主控制器控制前置放大器和后置放大器的控制进行放大倍数调节，保证采集信号幅度在要求范围内。

4.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述万向接收线圈通过继电器分时接入到前置放大器，接收信号依次通过前置放大器、带通滤波器、后置放大器进行信号调理后给采集电路进行信号采集，所述继电器通过主控制器控制。

5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控制器在测量的过程中采集信号后测量幅值，检测幅值是否在输入信号范围内，如果不是则通过主控制器调整前置放大器和后置放大器的放大倍数，如果是则表明放大倍数合适，则完成一次测量。

6.一种用于核磁的三维工频干扰源定量定向测量方法，其特征在于，该方法包括：

分时测量垂向、东西向、南北向的工频干扰信号值；

对信号值进行三个方向上的分向量求出工频干扰源向量；

将万向接收线圈分别按照工频干扰源向量方向进行转动，通过万向接收线圈接收工频干扰信号，分析出最大工频干扰值及方向向量；

对信号值进行三个方向上的分向量求出工频干扰源向量包括：

求取垂向、东西向、南北向的工频干扰信号值a、信号值b、信号值c的相反向量-a、相反向量-b、相反向量-c；

将信号值a、相反向量-a代入垂向坐标轴，将信号值b、相反向量-b代入东西向坐标轴，将信号值c、相反向量-c代入南北向坐标轴，根据排列组合求出可能的三维坐标向量8个；

将模相同，方向相反的两组坐标向量，去掉负向量，保留正向量，保留4组向量结果。

7.按照权利要求6所述的测量方法，其特征在于，在测量垂向、东西向、南北向的工频干扰信号值的过程中判断采集信号检测幅值是否在输入信号范围内，如果不是则通过测量装置的调整前置放大器和后置放大器的放大倍数，如果是则表明放大倍数合适，则完成一次测量。