[发明专利]一种基于SQUID的分离式瞬变电磁测量补偿系统和控制方法

权利要求书

1.一种基于SQUID的分离式瞬变电磁测量补偿系统，其特征在于，该系统包括:

发射线圈；

补偿线圈，与所述发射线圈同心共面放置，缠绕方向与所述发射线圈相反；

SQUID，与所述发射线圈以及所述补偿线圈同心共面放置，

大功率发射系统，与发射线圈相连，向发射线圈提供双极性发射电流，记录发射电流参数；

补偿发射机，向补偿线圈提供双极性补偿电流实现一次场抵消；

磁场收录系统，通过SQUID采集二次场数据并收录磁场数据；

所述系统还包括第一匹配装置与第二匹配装置，所述第一匹配装置与所述发射线圈并联形成闭合回路；第二匹配装置与所述补偿线圈并联形成闭合回路；

所述第一匹配装置与第二匹配装置结构相同均包括一个程控开关以及多个电阻并联组成的匹配电阻网络，每个电阻均串联一个开关，通过控制与电阻串联的开关调整匹配电阻网络的阻值；

通过设置程控开关的时序控制匹配电阻网络是否接入线圈回路，在电流上升沿开始前将匹配电阻网络接入，闭合发射回路和补偿回路；在电流下降沿结束后将匹配电阻网络移除，切断发射回路和补偿回路；控制与电阻串联的开关调整匹配电阻网络阻值，消除振铃效应；

补偿发射机的工作参数包括补偿电流幅值、周期、上升时间和关断时间，通过控制补偿发射机的工作参数进行一次场抵消，其中补偿电流和发射电流的周期、上升时间和关断时间相等，补偿电流幅值I_2max与发射电流幅值I_1max的关系为其中L₂是补偿线圈半径，L₁是发射线圈半径，N₁和N₂为发射线圈和补偿线圈的匝数。

2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，大功率发射系统、磁场收录系统和补偿发射机通过GPS同步。

3.一种基于SQUID的分离式瞬变电磁测量补偿方法，其特征在于，该方法包括：

铺设发射线圈和补偿线圈，令发射线圈与补偿线圈缠绕方向相反，与SQUID同心共面放置，将第一匹配装置与发射线圈并联，第二匹配装置与补偿线圈并联，通过大功率发射系统向发射线圈提供双极性发射电流，记录发射电流参数；

根据记录的发射电流及计算得出的关断时间内磁场变化率，设置程控开关的控制时序和补偿发射机的补偿参数；

补偿发射机向补偿线圈提供双极性补偿电流；

通过SQUID和磁场收录系统采集并收录磁场数据；

通过设置程控开关的时序来控制匹配电阻网络是否接入线圈回路，在电流上升沿开始前将匹配电阻网络接入，闭合发射回路和补偿回路；在电流下降沿结束后将匹配电阻网络移除，切断发射回路和补偿回路；

补偿发射机的工作参数包括补偿电流幅值、周期、上升时间和关断时间，通过控制补偿发射机的工作参数进行一次场抵消，其中补偿电流和发射电流的周期、上升时间和关断时间相等，补偿电流幅值I_2max与发射电流幅值I_1max的关系为其中L₂是补偿线圈半径，L₁是发射线圈半径，N₁和N₂为发射线圈和补偿线圈的匝数。