本實(shí)用新型屬于地球物理探測(cè)設(shè)備制備領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式核磁共振噪聲采集裝置。

背景技術(shù)：

核磁共振找水方法與其他地球物理探測(cè)方法相比，具有解唯一、非破壞性、測(cè)量成本低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)該方法在找地下水方面得到廣泛應(yīng)用。但由于核磁共振信號(hào)為納伏級(jí)信號(hào)，測(cè)量區(qū)域的環(huán)境電磁場(chǎng)噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性影響很大，所以采集測(cè)量區(qū)域內(nèi)核磁共振噪聲，分析頻帶內(nèi)電磁場(chǎng)噪聲空間分布和主要成分，確定最佳探測(cè)位置變得極為重要。

現(xiàn)在市場(chǎng)上存在一些電磁場(chǎng)噪聲分析裝置，能夠測(cè)量空間的電磁場(chǎng)噪聲。但其應(yīng)用往往是單點(diǎn)高頻電磁信號(hào)，不能滿足核磁共振找水儀器的頻帶要求。

CN203069679U公開了一種“核磁共振找水儀野外環(huán)境評(píng)估裝置”該裝置能夠采集和評(píng)估核磁共振頻率范圍內(nèi)的電磁場(chǎng)噪聲，其天線為34匝30cm x 30cm的方形線圈，有效面積僅為30m²，等效面積小，而且天線沒(méi)有固定結(jié)構(gòu)，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中天線易發(fā)生形變，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種便攜式核磁共振噪聲采集裝置。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，

一種便攜式核磁共振噪聲采集裝置，該裝置包括：

感應(yīng)線圈，用于接收電磁場(chǎng)噪聲；

前置放大器，與所述感應(yīng)線圈連接，將電磁場(chǎng)噪聲放大10倍；

帶通濾波器，與所述前置放大器的輸出連接，將帶寬設(shè)置在核磁共振找水儀頻率范圍；

程控放大器，與所述帶通濾波器的輸出端連接，將通過(guò)所述帶通濾波器的信號(hào)放大；

調(diào)理電路，與所述程控放大器的輸出端連接后對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)；

AD采集模塊，與所述調(diào)理電路連接后，將調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化；

主控模塊，其輸入端分別與所述AD轉(zhuǎn)換模塊以及所述程控放大器，接受所述AD轉(zhuǎn)換模塊的信息并控制程控放大器；

WIFI模塊，與所述主控模塊連接；

控制器，通過(guò)所述WIFI模塊與所述主控模塊通訊。

進(jìn)一步地，所述控制器連接有GPS模塊，通過(guò)所述GPS模塊進(jìn)行定位。

進(jìn)一步地，所述控制器連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存后輸出至一數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理，所述數(shù)據(jù)處理單元與顯示單元連接后，將結(jié)果進(jìn)行顯示。

進(jìn)一步地，所述的感應(yīng)線圈是由直徑0.56mm漆包線660匝纏繞成直徑600mm的圓形線圈，電阻為85Ω，電感為510mH，等效面積為186.6m²，感應(yīng)線圈固定在圓環(huán)形PVC材質(zhì)的天線盒內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述的前置放大器是由第一運(yùn)算放大器U1、第二運(yùn)算放大器U2以及第三運(yùn)算放大器U3并聯(lián)后與一第四運(yùn)算放大器U4串聯(lián)組成，在第一運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端連接電阻R1與電阻R2，電阻R1與電阻R2之間接地，第一運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端連接電阻R2與電阻R3后接入第四運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端；第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端連接電阻R5與電阻R8，電阻R5與電阻R8之間接地，第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端連接電阻R6與電阻R7后接入第四運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端；第三運(yùn)算放大器U3的負(fù)輸入端連接電阻R9與電阻R12，電阻R9與電阻R12之間接地，第三運(yùn)算放大器U3的負(fù)輸入端連接電阻R10與電阻R11后接入第四運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端；電阻R1、電阻R5、電阻R9阻值均為10Ω，電阻R2、電阻R6、電阻R10阻值均為33Ω，電阻R3、電阻R7、電阻R11、電阻R13阻值均為1kΩ，電阻R4、電阻R8、電阻R12阻值均為10Ω，調(diào)節(jié)電阻R2、電阻R6、電阻R10阻值改變整體放大倍數(shù)。

進(jìn)一步地，所述的帶通濾波器是由第五放大器U5以及第六放大器U6串聯(lián)組成，其中，第五放大器U5的負(fù)輸入端連接電阻R14后接地，連接電阻R15后通過(guò)連接電容C2接入第六放大器U6的正輸入端，第五放大器U5的正輸入端連接電容接地，第五放大器U5的正輸入端連接電阻R16作為信號(hào)輸入端，第六放大器U6的負(fù)輸入端連接電阻R17后接地，并連接電阻R18后連接第六放大器U6的輸出端，第六放大器U6的正輸入端連接電阻R19接地，其中電阻R14、電阻R15、電阻R17、電阻R18均為10kΩ電阻，電阻R16、電阻R19均為1kΩ電阻，電容C1為2.2μF電容，電容C2為6.3μF，電阻R14、電阻R15、電阻R16、電容C1和第五放大器U5構(gòu)成低通濾波器，截止頻率為3kHz，電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C2和第六放大器U6構(gòu)成高通濾波器，截止頻率為1kHz，共同組成帶通濾波器帶寬為1kHz到3kHz；改變電阻R16、電阻R19的電阻值和電容C1、電容C2的電容值，可改變帶通濾波器的帶寬。

進(jìn)一步地，所述的調(diào)理電路(5)是由是由第七放大器U7外加電阻組成，第七放大器U7的負(fù)輸入端連接電阻R20后接地，第七放大器U7的負(fù)輸入端連接可變電阻R21后連接第七放大器U7的輸出端，第七放大器U7的正輸入端連接電阻R22，其中電阻R20、電阻R22電阻均為10kΩ；電阻R21可調(diào)范圍0到20kΩ，調(diào)節(jié)R21的阻值可改變調(diào)理電路輸出幅值，從而滿足AD采集模塊的采集量程。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本實(shí)用新型感應(yīng)線圈不易發(fā)生形變，有效面積增大，提高采集結(jié)果的準(zhǔn)確性；采集速率和轉(zhuǎn)換精度提高，提高采集的信息量；測(cè)量時(shí)間可控，自動(dòng)記錄采集點(diǎn)的位置信息，免去人工記錄工作，提高儀器的工作效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的裝置結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的前置放大器電路圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶通濾波器電路圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的調(diào)理電路電路圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示便攜式核磁共振噪聲采集裝置，是由感應(yīng)線圈1，經(jīng)前置放大器2、帶通濾波器3、程控放大器4、調(diào)理電路5、AD采集模塊6、主控模塊7、Wi-Fi模塊8、控制器9連接、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元10、數(shù)據(jù)處理單元11與結(jié)果顯示單元12連接，主控模塊7與程控放大器4連接，GPS模塊13與控制器9連接構(gòu)成。感應(yīng)線圈1，用于接收電磁場(chǎng)噪聲；前置放大器2，與所述感應(yīng)線圈1連接，將電磁場(chǎng)噪聲放大10倍；帶通濾波器3，與所述前置放大器2的輸出連接，將帶寬設(shè)置在核磁共振找水儀頻率范圍；程控放大器4，與所述帶通濾波器3的輸出端連接，將通過(guò)所述帶通濾波器的信號(hào)放大；調(diào)理電路5，與所述程控放大器的輸出端連接后對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)；AD采集模塊6，與所述調(diào)理電路連接后，將調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化；主控模塊7，其輸入端分別與所述AD轉(zhuǎn)換模塊以及所述程控放大器，接受所述AD轉(zhuǎn)換模塊的信息并控制程控放大器；WIFI模塊，與所述主控模塊連接；控制器9，通過(guò)所述WIFI模塊與所述主控模塊通訊?？刂破?連接有GPS模塊，通過(guò)GPS模塊進(jìn)行定位。

感應(yīng)線圈是由直徑0.56mm漆包線660匝纏繞成直徑600mm的圓形線圈，電阻為85Ω，電感為510mH，等效面積為186.6m²，感應(yīng)線圈固定在圓環(huán)形PVC材質(zhì)的天線盒內(nèi)。

參見(jiàn)圖1，經(jīng)前置放大器2采用LT1028低噪聲運(yùn)算放大器；帶通濾波器3為L(zhǎng)T1885IS器件搭建的通帶頻率1kHz到3kHz；程控放大器4采用MAX260芯片；調(diào)理電路5也是由LT1885IS器件搭建；AD采集模塊6是由Net0824采集卡為核心部件組成；主控模塊7主要由STC59C54RD+單片機(jī)構(gòu)成；Wi-Fi模塊8為ESP8266無(wú)線通訊模塊；控制器9為品鉑生產(chǎn)的X9S；GPS模塊13為蜂匯物聯(lián)生產(chǎn)的GP-002模塊。

所述的感應(yīng)線圈1是由直徑0.56mm漆包線660匝纏繞成直徑600mm的圓形線圈，電阻為85Ω，電感為510mH，等效面積為186.6m²。感應(yīng)線圈固定在圓環(huán)形PVC材質(zhì)的天線盒內(nèi)。

參見(jiàn)圖2，前置放大器是由第一運(yùn)算放大器U1、第二運(yùn)算放大器U2以及第三運(yùn)算放大器U3并聯(lián)后與一第四運(yùn)算放大器U4串聯(lián)組成，在第一運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端連接電阻R1與電阻R2，電阻R1與電阻R2之間接地，第一運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端連接電阻R2與電阻R3后接入第四運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端；第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端連接電阻R5與電阻R8，電阻R5與電阻R8之間接地，第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端連接電阻R6與電阻R7后接入第四運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端；第三運(yùn)算放大器U3的負(fù)輸入端連接電阻R9與電阻R12，電阻R9與電阻R12之間接地，第三運(yùn)算放大器U3的負(fù)輸入端連接電阻R10與電阻R11后接入第四運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端；電阻R1、電阻R5、電阻R9阻值均為10Ω，電阻R2、電阻R6、電阻R10阻值均為33Ω，電阻R3、電阻R7、電阻R11、電阻R13阻值均為1kΩ，電阻R4、電阻R8、電阻R12阻值均為10Ω，調(diào)節(jié)電阻R2、電阻R6、電阻R10阻值改變整體放大倍數(shù)。

第一運(yùn)算放大器U1、第二運(yùn)算放大器U2、第三運(yùn)算放大器U3以及一第四運(yùn)算放大器U4均采用LT1028芯片。

如圖3所示所述的帶通濾波器3是由第五放大器U5以及第六放大器U6串聯(lián)組成，其中，第五放大器U5的負(fù)輸入端連接電阻R14后接地，連接電阻R15后通過(guò)連接電容C2接入第六放大器U6的正輸入端，第五放大器U5的正輸入端連接電容接地，第五放大器U5的正輸入端連接電阻R16作為信號(hào)輸入端，第六放大器U6的負(fù)輸入端連接電阻R17后接地，并連接電阻R18后連接第六放大器U6的輸出端，第六放大器U6的正輸入端連接電阻R19接地，其中電阻R14、電阻R15、電阻R17、電阻R18均為10kΩ電阻，電阻R16、電阻R19均為1kΩ電阻，電容C1為2.2μF電容，電容C2為6.3μF，電阻R14、電阻R15、電阻R16、電容C1和第五放大器U5構(gòu)成低通濾波器，截止頻率為3kHz，電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C2和第六放大器U6構(gòu)成高通濾波器，截止頻率為1kHz，共同組成帶通濾波器帶寬為1kHz到3kHz；改變電阻R16、電阻R19的電阻值和電容C1、電容C2的電容值，可改變帶通濾波器的帶寬。

參見(jiàn)圖4，調(diào)理電路5是由是由第七放大器U7外加電阻組成，第七放大器U7的負(fù)輸入端連接電阻R20后接地，第七放大器U7的負(fù)輸入端連接可變電阻R21后連接第七放大器U7的輸出端，第七放大器U7的正輸入端連接電阻R22，其中電阻R20、電阻R22電阻均為10kΩ；電阻R21可調(diào)范圍0到20kΩ，調(diào)節(jié)R21的阻值可改變調(diào)理電路輸出幅值，從而滿足AD采集模塊的采集量程。

AD采集模塊6是由Net0824采集卡為核心部件組成，本實(shí)用新型采用的是52.734kHz采樣速率，轉(zhuǎn)化精度為24位，采集時(shí)間可以控制。

控制器9采用計(jì)算機(jī)或平板電腦，通過(guò)Wi-Fi通訊8與主控模塊7連接，控制程控放大器4的放大倍數(shù)和AD采集模塊(6)的數(shù)據(jù)采集與傳輸。

所述的顯示單元12對(duì)數(shù)據(jù)處理單元11的結(jié)果圖中包含GPS模塊13的地理位置信息。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：利用感應(yīng)線圈1接收電磁場(chǎng)噪聲，經(jīng)過(guò)前置放大器2放大10倍后，通過(guò)帶通濾波器3將帶寬控制在核磁共振找水儀頻率范圍，再由程控放大器4放大到100000倍，通過(guò)調(diào)理電路5后由AD采集模塊6進(jìn)行采集，并由主控模塊7通過(guò)Wi-Fi通訊8將數(shù)據(jù)傳給控制器9，由控制器9實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、分析和顯示。

控制器9通過(guò)Wi-Fi通訊8控制主控模塊7來(lái)設(shè)置程控放大器4的放大倍數(shù)和AD采集模塊6的數(shù)據(jù)采集次數(shù)與采集時(shí)間長(zhǎng)度。

控制器9先將上傳回來(lái)的數(shù)據(jù)和GPS模塊13的位置信息，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元10，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過(guò)顯示器進(jìn)行結(jié)果顯示。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。