专利名称：一种二维低频射频场矢量测量工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种二维低频射频场矢量测量工具。
背景技术：
射频磁场是激励核磁共振的必要条件。测定射频磁场的矢量值对于确定共振区 域和推算信号强度有着重要意义。市面上常用的磁场测量仪，对交变磁场的测量上限是 400Hz,霍尔器件的性能使测量频率很难获得很大提升；而专用于测量电磁波的工具大 多只能测量其功率，而且工作频率均为数十兆以上。Ik IOMHz范围的电磁波磁场矢 量测量基本处于空白。其中数百k至几M的频率范围为核磁共振测井仪的工作频率，无 法测量这一频段的磁场矢量就很难确定共振区域盒推算信号强度。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以简单、有效地测量Ik IOMHz范 围的电磁波磁场矢量的二维低频射频场矢量测量工具。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种二维低频射频场矢量测量工具，包 括信号接收器，所述信号接收器包括相互垂直的二维感应线圈，所述二维感应线 圈均通过导线连接信号测试器；信号测试器，所述信号测试器包括设置在防磁屏蔽盒内的磁芯及绕制在该磁芯 上的测试线圈，所述测试线圈一端与所述导线相连，另一端连接电流屏蔽接头。进一步，所述信号接收器还包括由非导磁材料制作的线圈基体，所述线圈基体 上设置有相互垂直的圆槽，所述二维感应线圈分别设置在该圆槽中。进一步，所述线圈基体接近所述信号测试器的一端还固定连接设置有支撑管， 所述二维感应线圈穿过所述支撑管连接所述信号测试器。进一步，所述信号测试器通过示波器进行信号输出。进一步，所述信号测试器通过采集卡进行信号输出。本实用新型具有如下优点1、本实用新型采用二维感应线圈及测试线圈测试该磁场，以电磁感应原理实现 对磁场的感应测量，可通过调整测试线圈绕制状态调整测试频率，适用范围广，且在标 定后可以测量射频磁场两个方向的分量，从而可以用于确定射频场在某一平面内的感生 磁场方向和大小，进一步计算共振区域和感应接收信号强度。2、本实用新型结构简单、测试可靠，且信号接收器固定、移动可靠，可大大提 高本实用新型的测试精度。3、本实用新型中可采用示波器或采集卡进行信号输出，根据精度需要来确定使 用输出工具，使用灵活。以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明
图1示出了本实用新型一种二维低频射频场矢量测量工具结构示意图；图2示出了本实用新型一种二维低频射频场矢量测量工具中信号测试器内部结 构示意图；图3示出了本实用新型一种二维低频射频场矢量测量工具使用状态示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型包括信号接收器1与信号测试器2。信号接收器 1用于接收磁体5磁信号，产生电流信号，并将该电流信号发送到信号测试器2。信号测 试器2接收信号接收器1发送来的电流信号，进行电磁感应，产生电磁波。信号接收器1包括相互垂直的二维感应线圈11，二维感应线圈11均通过导线12 连接信号测试器2。该二维感应线圈11在相互垂直的两个平面内测试磁体5磁信号，可 最终合成矢量信号。导线12可将该二维感应线圈11产生的感应电流信号传导到信号测 试器2。导线12可选用屏蔽效果和传导性能良好的同轴电缆，进行全程屏蔽。信号测试器2包括设置在防磁屏蔽盒21内的磁芯22及绕制在该磁芯22上的测 试线圈23，测试线圈23—端与导线12相连，另一端连接电流屏蔽接头24。信号测试器 2设置在防磁屏蔽盒21内，可放置电磁干扰。该防磁屏蔽盒21材料为铁，形状为方形。 测试线圈23绕制在磁芯22上，可对导线12传导过来的感应电流进行电磁感应，产生电 磁波。电流屏蔽接头24可起到接地的作用。本实用新型采用二维感应线圈11及测试线圈23测试该磁场，以电磁感应原理实 现对磁场的感应测量，可通过调整测试线圈23绕制状态调整测试频率，适用范围广，且 在标定后可以测量射频磁场两个方向的分量，从而可以用于确定射频场在某一平面内的 感生磁场方向和大小，进一步计算共振区域和感应接收信号强度。本实用新型中，信号接收器1还包括由非导磁材料制作的线圈基体13，线圈基 体13上设置有相互垂直的圆槽14，二维感应线圈11分别设置在该圆槽14中。该线圈基 体13为正方体，该圆槽14为在正方体表面有相互垂直圆形的凹槽，用于固定二维感应线 圈11，并限定有效感应面积。二维感应线圈11有两个，由屏蔽铜线绕在线圈基体13的圆槽14中。两个线 圈交叉处的屏蔽层要断开。这种设计一方面可以有效屏蔽感应电场，只接收电磁波的感 生磁场；另一方面可以减小两个线圈有效面积的差别，使两个方向的探测灵敏度趋于一 致。本实用新型中，线圈基体13接近信号测试器2的一端还固定连接设置有支撑管 15，二维感应线圈11穿过支撑管15连接信号测试器2。该支撑管15用于支撑固定线圈 基体13，并可保护导线12。该支撑管15为玻璃管或橡胶管。本实用新型结构简单、测试可靠，且信号接收器1固定、移动可靠，可大大提 高本实用新型的测试精度。如图3所示，本实用新型中，信号测试器2通过示波器3或采集卡4进行信号输 出。示波器3输出信号精度等级低，采集卡4输出信号精度等级高。本实用新型中可采用示波器3或采集卡4进行信号输出，根据精度需要来确定使用输出工具，使用灵活。本实用新型的使用如图3所示，将待测磁体5及信号接收器1均设置在支架6 上，并使信号接收器1平行于待测磁体5，移动该信号接收器1，使得信号接收器1内相 互垂直的二维感应线圈11均产生感应电流信号，并通过导线12发送到信号测试器2中的 测试线圈23，测试线圈23根据在磁芯22上的绕制情况对该感应电流信号进行电磁感应， 产生电磁波，通过示波器3或采集卡4采集输出该电磁波信号，并进行矢量合成，就可得 到该磁体5在二维平面上的磁场矢量数据。采用本实用新型，测量参数如下表所示
频率响应400k 2MHz
量程1 20Gauss-
分辨率0. IGauss
探头维度2D_ 综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型 的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种二维低频射频场矢量测量工具，其特征在于，包括信号接收器(1)，所述信号接收器(1)包括相互垂直的二维感应线圈(11)，所述二维 感应线圈(11)均通过导线(12)连接信号测试器(2)；信号测试器(2)，所述信号测试器(2)包括设置在防磁屏蔽盒(21)内的磁芯(22)及 绕制在该磁芯(22)上的测试线圈(23)，所述测试线圈(23) —端与所述导线(12)相连， 另一端连接电流屏蔽接头(24)。
2.如权利要求1所述的二维低频射频场矢量测量工具，其特征在于所述信号接收 器(1)还包括由非导磁材料制作的线圈基体(13)，所述线圈基体(13)上设置有相互垂直 的圆槽(14)，所述二维感应线圈(11)分别设置在该圆槽(14)中。
3.如权利要求2所述的二维低频射频场矢量测量工具，其特征在于所述线圈基体 (13)接近所述信号测试器(2)的一端还固定连接设置有支撑管(15)，所述二维感应线圈 (11)穿过所述支撑管(15)连接所述信号测试器(2)。
4.如权利要求1-3任一所述的二维低频射频场矢量测量工具，其特征在于所述信 号测试器(2)通过示波器(3)进行信号输出。
5.如权利要求1-3任一所述的二维低频射频场矢量测量工具，其特征在于所述信 号测试器(2)通过采集卡(4)进行信号输出。
专利摘要本实用新型提供了一种二维低频射频场矢量测量工具，包括信号接收器，所述信号接收器包括相互垂直的二维感应线圈，所述二维感应线圈均通过导线连接信号测试器；信号测试器，所述信号测试器包括设置在防磁屏蔽盒内的磁芯及绕制在该磁芯上的测试线圈，所述测试线圈一端与所述导线相连，另一端连接电流屏蔽接头。本实用新型采用二维感应线圈及测试线圈测试该磁场，以电磁感应原理实现对磁场的感应测量，可通过调整测试线圈绕制状态调整测试频率，适用范围广，且在标定后可以测量射频磁场两个方向的分量，从而可以用于确定射频场在某一平面内的感生磁场方向和大小，进一步计算共振区域和感应接收信号强度。
文档编号G01R33/02GK201796131SQ20102053686
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者宋公仆, 王光伟, 范伟, 蔡池渊 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司