[发明专利]一种质子传感器

说明书

本发明属于检测设备技术领域，涉及一种质子传感器，包括：供电模块；电控模块，和供电模块电连接；传感器探头，和电控模块、供电模块分别电连接，传感器探头包括外壳和设置在外壳内的谐振腔，谐振腔包括：线圈骨架，其中心为空腔结构，线圈骨架的表面贴有铜带；自由基溶液，填充在线圈骨架的空腔结构中；直流激励与信号接收线圈，用于接收检测信号，包括两个同向绕制在线圈骨架上的绕线线圈，两个绕线线圈反向连接后与电控模块电连接。本发明使用射频激励大大提高了探头极化的效率，降低了极化所需的直流激励电流使设备的整体功耗降低，提高了设备整体的工作时长、工作效率和测量精度，实用性强，值得推广。

技术领域

本发明属于测量设备技术领域，具体涉及一种质子传感器。

背景技术

质子磁力仪多用于磁法勘探，作为地球物理勘探中一种十分重要的探测方法，其应用面十分广泛，例如地面、航空和海洋的磁场测量，矿物勘探、地震前兆勘探、地壳深部探测、高校教学以及军事领域等均有使用，而我国目前主要还是采用加拿大进口的设备，市面上现有的类似产品又存在以下问题：

(1)设备整体功耗较大；

(2)测量精度低，只能达到0.1nT。

这两个缺点导致市面上还没有出现可替换进口设备的产品，不能有效满足现阶段的使用需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种质子传感器，以便解决上述提到的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种质子传感器，包括：

供电模块；

电控模块，和所述供电模块电连接；

传感器探头，和所述电控模块、供电模块分别电连接，所述传感器探头包括外壳和设置在外壳内的谐振腔，所述谐振腔包括：

线圈骨架，其中心为空腔结构，所述线圈骨架的表面贴有铜带；

自由基溶液，填充在所述线圈骨架的空腔结构中；

直流激励与信号接收线圈，用于接收检测信号，包括两个同向绕制在线圈骨架上的绕线线圈，两个绕线线圈反向连接后与电控模块电连接。

优选的，还包括涂覆在所述外壳表面，起到屏蔽作用的屏蔽层，所述屏蔽层通过屏蔽层连接线连接到系统地线。

优选的，所述电控模块包括：

电源管理模块，与所述供电模块电连接；

控制器，和所述电源管理模块电连接，用于整机的控制、信号处理及计算；

激励模块，分别和所述控制器、传感器探头电连接，用于接收控制器发送的控制指令，并根据控制指令将激励模块产生的激励信号作用在传感器探头上，使传感器探头完全极化，极化完成后在传感器探头内部产生进动检测信号；

匹配网络，分别和传感器探头、控制器电连接，用于接收控制器的控制信号，并根据控制信号启动匹配网络使传感器探头和匹配网络形成LC谐振，以提升进动信号信噪比；

信号处理模块，分别和匹配网络电连接，用于对匹配网络内传递过来的信号进行处理；

频率测量模块，分别和所述信号处理模块、控制器电连接，用于接收信号处理模块传递的信号，并对接收到的信号进行频率测量后将测量结果传送给控制器进行处理；

姿态传感器，与所述控制器电连接，用于检测系统的运动姿态，并将检测到的运动姿态上传给控制器进行处理，所述控制器对接收到的运动姿态进行处理，计算出需要匹配的通道，并发出控制指令给匹配网络。