[实用新型]一种核磁共振找水仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种核磁共振找水仪。

背景技术

目前的核磁共振找水仪的重要缺点在于储能器件采用常规的低电容量、高内阻、大体积重量的电解电容，为了克服内阻影响，获得200安培大发射电流，必须将其端电压充至400伏以上高电压、安全性差，但发射时电压与功率却大部消耗在其内阻上，变为无效的热能，使用于外部发射以激发质子旋进的有效功率比低，且由于电容器组总电容量很低(毫法级)所储电量小，发射时其端电压按指数衰减方式快速下降，造成仪器发射的交变激发电流幅值也呈指数型下降，造成质子激发不充分，产生的旋进信号值低，不利于探测找水目的。总体造成核磁共振找水仪体积重量大、安全性差、能量利用低、激发效果差、故障率偏高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种核磁共振找水仪，以克服现有找水仪器能量利用低及激发效果差的不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种核磁共振找水仪，由发射系统、信号接收系统、微机控制与记录系统三部分组成，发射系统包括DC/DC变换器、超强储能器、共振频率发生器、大功率交流方波发生器、发射线圈、配谐电容组、K1至K3开关组；信号接收系统包括接收线圈、配谐电容组、开关K2、K3、K4、超低噪声放大器、相关检测放大器、检波器、相位检测器；微机控制及数据收录系统包括A/D转换器、CPU、存储器等；DC/DC变换器一端连接电池，另一端连接超强储能器；超强储能器与大功率交流方波发生器连接，其中间设有开关K1，大功率交流方波发生器还分别与共振频率发生器、开关K2、开关K3连接；开关K2与开关K3之间串接发射线圈和配谐电容组；开关K3、K4分别连接超低噪声放大器，超低噪声放大器连接相关检测放大器，相关检测放大器连接检波器和相位检测器，检波器连接A/D转换器并连接至微机控制与记录系统，相位检测器与共振频率发生器和A/D转换器连接并连接至微机控制与记录系统。

本实用新型采用超强储能器取代电解电容，其特点是体积、重量小，超高储能量(等效容量达10发拉，比国外仪器大三个数量级)，超低内阻(比国外仪器低三个数量级)，同样获得200安培大发射电流，端压仅充至60伏即可，所储电量充足，发射周期内，端压几无下降，使发射的交变电流保持等幅发射，能较充分激发质子产生较强的旋进信号，使找水探测灵敏度提高；由于充电电压大幅降低，大功率交流方波发生器调制开关器件的功耗大为降低、安全性提高，使仪器工作的安全性、可靠性大大提高；由于储能器内阻极低，发射时储能器内部功耗极低，输出能量几乎全部用于产生激发场，能量利用率很高。

所述共振频率发生器采用数字频率合成集成电路(DDS)芯片，可根据当地地磁场强度值产生相应的氢原子核(质子)核磁共振的拉莫尔频率，此拉莫尔频率信号作为大功率交流方波发生器的信号源，其特点是电路简单，功耗低，频率分辨率高(0.01Hz)，可由微机编程控制产生任意所需激发共振频率，且频率稳定性好，为高质量交流激发信号的获得奠定了基础。

本实用新型采用的超低噪声放大器、弱信号相关检测放大器使接收系统等效输入噪声低至nv以下，并具有极强的抗干扰能力，放大倍数可达106，可保证氢原子核产生的nv-μv级的微弱信号得以有效的放大测量。DC/DC转换器模块将小功率直流电源(蓄电池)调制为交流，再经变压、整流、滤波、输出电压反馈控制等电路，获得输出电压可控的直流，对超强储能器充电储能，储能后的储能器作为低内阻、高储能量、能短时大电流等幅放电的新的大功率等效直流电源。大功率交流方波发生器以共振频率发生器送出的拉莫尔频率为信号源，以充电后的超强储能器为直流电源，经大功率VMOS管桥路调制输出基频为拉莫尔频率的正、负方波作激励，由发射线圈与配谐电容组成串联谐振回路输出，可获得最强的正弦波发射电流

本实用新型有益效果为：本实用新型所述的核磁共振找水仪体积、重量小，仪器工作的安全性、可靠性大大提高，能量利用率很高，频率稳定性好。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的核磁共振找水仪的电路原理图。

具体实施方式