[发明专利]主动场核磁共振探测装置及探测方法

权利要求书

1.主动场核磁共振探测装置，其特征在于，包括：

预极化控制电路，通过一切换开关控制发射线圈产生大于天然地磁场的预极化磁场；

释放电路，通过一开关连接发射线圈用于快速关断电路释放发射线圈中的剩余能量，释放时间为5ms内；

交变磁场控制电路，通过所述切换开关控制发射线圈产生交变磁场激发目标水体；

主控单元，对所述预极化控制电路、释放电路、交变磁场控制电路进行切换和控制；

所述预极化控制电路包括：

Bp发射开关，与所述切换开关连接，驱动后通过发电机为发射线圈提供预极化电流；

整流电路，设置在Bp发射开关与发电机之间，将发电机产生输出电压进行整流；

Bp发射开关驱动器，与所述Bp发射开关的控制端连接，接收所述主控单元的控制信号控制Bp发射开关打开或闭合；

所述释放电路包括：

IGBT高压开关，与所述发射线圈连接，由一IGBT驱动及保护电路控制其打开或闭合；

Bp，Bac发射电流快速关断电路，连接所述IGBT高压开关，通过IGBT高压开关、Bp，Bac发射电流快速关断电路来迅速消耗发射线圈上的剩余能；

所述探测装置还包括信号采集电路和电流采集电路，其中，所述信号采集电路包括：

A/D采集单元，与所述主控单元和上位机连接，接收主控单元发出的控制信号，将接收到的模拟信号转换成数字信号后传输至上位机；

高压继电器，与主控单元连接，由主控单元控制其打开或闭合，其输入端连接所述接收线圈，接收接收线圈采集到的信号，其输出端依次连接一放大电路和一滤波电路，对其输出信号进行放大和过滤，将信号传输至所述A/D采集单元；

所述电流采集电路包括：

电流传感器，套在所述发射线圈上，采集发射的电流波形；

Bp，Bac发射电流采集电路，其输入端连接电流传感器，其输出端连接所述主控单元，接收电流传感器采集发射的电流波形传输至控制单元。

2.根据权利要求1所述的主动场核磁共振探测装置，其特征在于，所述交变磁场控制电路包括：

Bac发射H桥,与所述切换开关连接，驱动后通过电瓶为发射线圈提供激发电流；

DC-DC开关电源，通过所述主控单元控制，与所述电瓶连接；

储能电容，连接所述DC-DC开关电源，与所述Bac发射H桥的控制端连接；

Bac发射H桥驱动器，与所述Bac发射H桥的控制端连接，接收所述主控单元的控制信号控制Bac发射H桥开关打开或闭合。

3.根据权利要求1所述的主动场核磁共振探测装置，其特征在于，所述主控单元的控制过程包括：

主控单元发出控制信号通过接收线圈采集信号，传输至上位机中；

控制DC-DC开关电源给储能电容充电；

控制产生预极化过程，对前方水体的极化，通过电流传感器采集发射的电流波形，经Bp，Bac发射电流采集电路传输给主控单元；

控制产生交变磁场过程，对前方水体的激发，通过电流传感器采集发射的电流波形，经Bp，Bac发射电流采集电路传输给主控单元。

4.主动场核磁共振探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在测区内选择一探测点,根据待探测平面铺设接收线圈与发射线圈；线圈铺设完毕后，连接探测装置，系统开始自检；自检后进行噪声采集，噪声经采集后多次叠加探测，将多次探测得到的噪声信号进行显示并保存，评估当前的噪声环境；

步骤2、充电过程，主控单元控制DC-DC开关电源给储能电容充电；

步骤3、极化过程，主控单元控制预极化控制电路通过发射线圈产生大于天然地磁场的预极化磁场；

步骤4、完成步骤3的极化过程后，通过Bp，Bac发射电流快速关断电路释放发射线圈中的剩余能量，释放时间为5ms内；

步骤5、完成步骤4剩余能量释放，交变磁场控制电路控制发射线圈产生交变磁场激发目标水体；

步骤6、完成步骤5的交变磁场激发过程后，通过Bp，Bac发射电流快速关断电路释放发射线圈中的剩余能量；

步骤7，信号采集过程，通过接收线圈接收信号并将得到的信号送至上位机。