一种多路收发微小测试pcb板卡式线圈的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于PCB板卡式微型模拟线圈，基于核磁共振地下水探测仪的多路收发微小测试PCB板卡式线圈。
【背景技术】
[0002]核磁共振地下水探测仪器作为唯一一种能够直接探测地下水的物仪器，具有高分辨率、高效率、低成本、信息量丰富等优点，被广泛推广和应用。仪器由单通道向多通道发展，信号采集由包络信号向全波信号转变。这就对仪器系统的稳定性和精度有了更高的要求。因此仪器系统化测试和多通道线圈精度很是关键。
[0003]在实验室对核磁共振地下水探测系统进行系统化测试时，不能像野外探测那样铺设150*150m的线圈。一是实验室场地不能满足，二是150*150的方形线圈太重，四个人配合铺设需要耗时20分钟。浪费时间和人力。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种多路收发微小测试PCB板卡式线圈，解决实验室场地不能满足大线圈的铺设，线圈太重，需要多人配合铺设，耗时、浪费时间和人力的问题。
[0005]本实用新型是这样实现的，
[0006]—种多路收发微小测试PCB板卡式线圈，该PCB板卡式线圈以铜箔基板为印刷电路板加工成矩形板，该矩形板内部为矩形铜芯线圈，铜芯线圈一端与放置不同容值的匹配电容插入座连接后连接在一接线接口 I，铜芯线圈的另一端与放置不同阻值的电阻插入座连接，电容插入座的另一端连接一接线接口 II，电容插入座的另一端连接电容插入座与铜芯线圈连接的端部，接线接口 I和接线接口 II与仪器的发射系统端口或者接收系统端口相连接。
[0007]进一步地，矩形板的四角具有过孔，矩形板的对角线交叉处有中心孔。
[0008]进一步地，该铜芯线圈的外经尺寸为25.7cmX 12.3cm，内经尺寸为
24.8cmXll.2cm。铜芯线圈为100匝。
[0009]进一步地，铜芯线圈的电感为70.60mH，电阻为103.6 Ω。
[0010]进一步地，矩形板的中间设置为十字形固定架，确保板卡不变形和不被轻易折断。
[0011]进一步地，电容插入座为三个，三个电容插入座通过导线并联连接，电阻插入座为三个，三个电阻插入座通过导线并联连接。
[0012]本实用新型与现有技术相比，有益效果在于:本实用新型PCB板卡式线圈，不仅面积小，而且重量轻；既节省空间又节省时间和人力资源。
[0013]此外，此PCB板卡上面有与线圈匹配的可调电容和电阻，可通过微调与线圈电感达到最好谐振，激发出最大电流。能够满足仪器发射时振荡电路的电感电容值(仪器激发频率，根据公式，其中f = 0.04258*B，B是由磁力仪测的地磁场强度)。另外此PCB板卡是线圈，可通过是由AD软件设计，批量加工出的同一批量板卡式线圈相同；这就避免了人为绕制线圈规格参数不一，多通道采集时进度不够的缺陷。极大提高了仪器多通道测量时的精度；线圈一端电阻可保护板卡式线圈不被损烧；板卡式线圈是微型线圈，面积小，厚度小，而且运用铜箔基板材料料加工而成，重量轻且散热，用其进行仪器调试时不仅节省时间、空间、人力，而且便于携带和存储。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例提供的设备结构示意图；
[0015]图2是图1中A部分的放大图；
[0016]图3是本实用新型用于多通道核磁共振探测仪的工作原理框图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]参见图1结合图2所示，一种多路收发微小测试PCB板卡式线圈，该PCB板卡式线圈以铜箔基板为印刷电路板加工成矩形板1，该矩形板I内部为矩形铜芯线圈2，铜芯线圈2 —端与放置不同容值的匹配电容插入座连接后连接在一接线接口 IP1，铜芯线圈2的另一端与放置不同阻值的电阻插入座连接，电容插入座的另一端连接一接线接口 ΠΡ2，电容插入座的另一端连接电容插入座与铜芯线圈2连接的端部，接线接口 IPl和接线接口 IIP2与仪器的发射系统端口或者接收系统端口相连接。该矩形板I的四角具有过孔5，矩形板的对角线交叉处有中心孔4，用于固定安装。
[0019]该铜芯线圈的外经尺寸为25.7cmX 12.3cm，内经尺寸为24.8cmXll.2cm。铜芯线圈为100匝。铜芯线圈的电感为70.60mH，电阻为103.6 Ω。
[0020]矩形板的中间设置为十字形固定架3，确保板卡不变形和不被轻易折断。
[0021]参见图2，电容插入座(C1、C2、C3)为三个，三个电容插入座通过导线并联连接，电阻插入座(R1、R3、R5)为三个，三个电阻插入座通过导线并联连接。在接线接口 I与接线接口 II之间指示电路，指示电路为一发光二极管Dl以及电阻R4组成。
[0022]参见图3，基于本实用新型提出的板卡式多通道核磁共振地下水探测仪主要有通信子系统、发射子系统、采集子系统等三个部分组成。其中通信系统由上位机6和通讯模块7与接口转换模块组成；发射子系统由控制模块8，驱动模块9，发射模块10，24V电源12，储能模块11，板卡式发射线圈组成；采集系统由电流采集13，三个板卡式接收线圈，高压继电器A21，高压继电器B22，高压继电器C23，放大器模块A24，放大器模块B25，放大器模块C26，信号采集模块27组成。
[0023]具体过程如下:
[0024]首先，根据测得的地磁场强度B，根据关系式f = 0.04258*B计算出拉摩尔频率f ;再根据发射线圈电感值和激发振荡原理，计算出需要匹配的电容。
[0025]其次，连接仪器系统，用24V电源给仪器上电。上位机6通过通信模块7(即RS485通讯总线)来控制发射子系统的控制模块8，产生发射时序，控制模块8通过控制驱动模块9控制发射模块10，发射模块10通过大功率电源对储能模块充电，充电结束后通过发射模块10快速释放电，通过板卡式发射线圈和匹配电容构成串联谐振电路，线圈向地下水发射激发脉冲；当发射开始时，控制模块81触发电流采集模块13工作，电流采集模块13开始采集发射电流，并通过通讯模块7输送给上位机，上位机6读取数据进行时域分析，得到电流信号波形；发射子系统和采集子系统之间通过同步线来实现同步，当发射停止后，经过死阈时间(14us)，控制模块8控制多通道采集系统开始工作，高压继电器A21、高压继电器B22和高压继电器C23分别吸合，板卡式接收线圈感应地下水中氢质子能级回迀时释放的能量，产生感应电动势(即核磁共振信号)，信号再经放大器模块A24、放大器模块B25和放大器模块C26三级放大达到信号采集模块27能够采集的范围，经信号采集模块27获得的核磁共振信号经通信模块传送给上位机6。
[0026]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多路收发微小测试PCB板卡式线圈，其特征在于，该PCB板卡式线圈以铜箔基板为印刷电路板加工成矩形板，该矩形板内部为矩形铜芯线圈，铜芯线圈一端与放置不同容值的匹配电容插入座连接后连接在一接线接口 I，铜芯线圈的另一端与放置不同阻值的电阻插入座连接，电容插入座的另一端连接一接线接口 II，电容插入座的另一端连接电容插入座与铜芯线圈连接的端部，接线接口 I和接线接口 II与仪器的发射系统端口或者接收系统端口相连接。2.如权利要求1所述的多路收发微小测试PCB板卡式线圈，其特征在于，矩形板的四角具有过孔，矩形板的对角线交叉处有中心孔。3.如权利要求1所述的多路收发微小测试PCB板卡式线圈，其特征在于，该铜芯线圈的外经尺寸为25.7cmX12.3cm，内经尺寸为24.8cmXll.2cm，铜芯线圈为100匝。4.如权利要求1或3所述的多路收发微小测试PCB板卡式线圈，其特征在于，铜芯线圈的电感为70.60mH，电阻为103.6 Ω。5.如权利要求1所述的多路收发微小测试PCB板卡式线圈，其特征在于，矩形板的中间设置为十字形固定架，确保板卡不变形和不被轻易折断。6.如权利要求1所述的多路收发微小测试PCB板卡式线圈，其特征在于，电容插入座为三个，三个电容插入座通过导线并联连接，电阻插入座为三个，三个电阻插入座通过导线并联连接。
【专利摘要】本实用新型属于PCB板卡式微型模拟线圈，基于核磁共振地下水探测仪的多路收发微小测试PCB板卡式线圈。该PCB板卡式线圈以铜箔基板为印刷电路板加工成矩形板，该矩形板内部为矩形铜芯线圈，铜芯线圈一端与放置不同容值的匹配电容插入座连接后连接在一接线接口I，铜芯线圈的另一端与放置不同阻值的电阻插入座连接，电容插入座的另一端连接一接线接口II，电容插入座的另一端连接电容插入座与铜芯线圈连接的端部，接线接口I和接线接口II与仪器的发射系统端口或者接收系统端口相连接。本实用新型PCB板卡式线圈，不仅面积小，而且重量轻；既节省空间又节省时间和人力资源。
【IPC分类】G01V13/00
【公开号】CN204740356
【申请号】CN201520430448
【发明人】李振宇, 易晓峰, 訾彦勇, 田宝凤
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月23日