地面核磁共振找水儀器系統檢測、標定裝置及檢測方法

2023-06-10 04:51:41

專利名稱：地面核磁共振找水儀器系統檢測、標定裝置及檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種地球物理勘探儀器的系統檢測、標定裝置，尤其是地面核磁 共振找水儀器的系統檢測、標定裝置及檢測方法。
背景技術：
US6177794公開了一種了利用宏觀表現出的核磁共振現象來尋找存在核磁 共振現象的地下液體礦產的新技術，運用一組相位可控的接收天線陣列以及井中 的接收天線來比較精確地測定地下存在核磁共振現象的液體，該方法利用地面上 和地下的線圈組合同時接收信號，用來對核磁共振信號進行良好接收，可以實現 對地下石油，水等礦產資源的探測。CN1588110公開了一種數位化的核磁共振 信號源，涉及到核磁共振譜儀的頻率發生裝置，即一種數位化的核磁共振信號源， 該信號源在激發樣品核自旋體系時，接收通道的採樣信號和發射通道的激發信號 同時啟動，且激發信號頻率與採樣信號頻率之差不小於樣品磁共振譜寬的二分之 一，其優點在於可直接產生激發樣品核自旋體系的射頻信號，簡化設計，避免了 在本振中使用D D S而引入的雜散信號，保證了接收到磁共振信號的相位相干 性。CN1560654公開了一種NMR井下測井儀，包括至少一個天線和一個脈衝序 列發生器。該脈衝序列發生器與所說的至少一個天線耦合併且用於接收表明一個 NMR測量序列的狀態的狀態標碼。該脈衝序列發生器利用所說的天線根據所說 的狀態標碼在井下的地層構造中執行所說NMR測量序列。CN1864080公開了一 種激勵和檢測電路，具有可單獨控制的元件，用於與多元件射頻線圈一起使用。 來自電路的每個元件的驅動信號的特性，例如包括相位、幅度、頻率和時序，可 使用小的信號來分離地控制。用於與每個線圈元件的相關聯的驅動信號的負反饋 從耦合到那一線圈元件的接收器導出。上述現有技術大部分是針對於提高核磁共 振測量效率，增強儀器可靠性的某一個方面進行了改進，但沒有對核磁共振找水 儀器的性能指標和野外現場工作特性進行檢測和標定，必然存在一臺儀器測量數 據一個樣的問題，不易做到資源共享，數據共享，儀器的穩定性和可靠性也難以 保證。

發明內容
本發明的目的就是針對上述現有上述現有技術的不足，提供一種地面核磁共 振找水儀器系統檢測、標定裝置。
本發明的另一個目的就是針對上述現有上述現有技術的不足，提供一種地面 核磁共振找水儀器系統檢測、標定的方法。本發明的目的是通過以下方式實現的
上位機1經通訊總線2分別與核磁共振模擬信號發生器3、系統自檢測單元 9和核磁共振找水儀器11連接，核磁共振找水儀器11經同步觸發單元10與系 統自檢測單元9和核磁共振模擬信號發生器3相連接，核磁共振模擬信號發生器 3經程控衰減器4與模擬信號加入線圈5連接，系統自檢測單元9經開關8和模 擬TX/RX線圈6與核磁共振找水儀器11連接，模擬TX/RX線圈6和信號加入線 圈5置於屏蔽層7中。
地面核磁共振找水儀系統檢測、標定方法，包括以下順序和步驟
a、 地面核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置自檢測
上位機1產生控制信號，通過儀器通訊總線2將控制指令發送到核磁共振模擬信 號發生器3和系統自檢測單元9，核磁共振模擬信號發生器3將按照指令，產生 初始振幅，拉莫爾頻率，馳豫時間和初始相位等參數固定的核磁共振模擬信號， 並關閉噪聲發生器，核磁共振模擬信號發生器3發出控制指令，控制程控衰減器 4的衰減比不斷變化，在模擬的TX/RX線圈6內部產生不同幅度的核磁共振模 擬信號，此時閉合開關8，將信號輸入到系統自檢測單元9，對衰減後的信號進 行提取，並將提取結果通過儀器總線2發送到上位機1，上位機l通過對比提取 結果與發送信號參數，對核磁共振室內模擬實驗裝置性能與參數完成檢測，保證 裝置正常工作；
b、 地面核磁共振找水儀關鍵參數標定
上位機1產生控制信號，控制核磁共振模擬信號發生器3產生與自檢測模式下相 同的單一核磁共振模擬信號，關閉軟體噪聲發生器和硬體噪聲發生器，核磁共振 模擬信號發生器3根據核磁共振找水儀器給出的同步信號，該同步信號經過同步 觸發單元10，由核磁共振模擬信號發生器控制程控衰減器4不斷調整衰減比， 核磁共振找水儀11通過檢測模擬TX/RX線圈6內產生的核磁共振信號，並將實 驗結果通過儀器通訊總線2傳送到上位機1進行關鍵參數提取，對比提取結果和 預設參數，對核磁共振找水儀器採集系統進行總體標定，並給出量化的核磁共振 找水儀器弱信號提取能力；
c、 地面核磁共振找水儀噪聲壓制能力檢測與標定
上位機1發送控制指令，控制核磁共振模擬信號發生器3產生指定參數的核磁共 振信號，該標準信號在整個工作過程中保持不變化，該模式下，核磁共振找水儀 11不斷給出外同步信號，該同步信號經過同步觸發單元10，由核磁共振模擬信 號發生器3控制，對產生信號中疊加的噪聲的類型和幅度等參數進行掃描，先按 照噪聲產生的類型進行掃描，其次按照產生噪聲的幅度進行掃描，由核磁共振裝 置控制程控衰減器，產生不同幅度的噪聲信號，驗證儀器的疊加效果，在確定下 產生噪聲的類型和產生噪聲的幅度後，上位機1將疊加次數發送給待測試的核磁共振找水儀11和核磁共振實驗裝置，核磁共振模擬信號發生器3則按照疊加次 數，產生同類型並彼此不相關的噪聲，驗證儀器的疊加效果；
d、地面核磁共振找水儀激發脈衝矩掃描過程檢測 上位機1分別推算出野外工作模式下的若干個激發脈衝矩所對應的核磁共振模 擬信號的初始振幅，初始相位，拉莫爾頻率，馳豫時間等關鍵參數，並通過儀器 通訊總線2將信號相關的參數發送到核磁共振模擬信號發生器3，關閉硬體噪聲 發生器，根據野外採集噪聲信號進行編碼後的模擬噪聲波形進行疊加，上位機l 將激發脈衝矩的信息和疊加次數，按照與野外工作模式下相同的格式，發送給待 測的核磁共振找水儀11，在所有初始化設置完畢後，上位機1發送啟動指令， 控制待測核磁共振找水儀11開始正常工作，核磁共振找水儀11按照疊加次數和 激發脈衝矩個數，不斷給出外同步信號，核磁共振裝置則根據該同步信號按照順 序產生所需要的核磁共振模擬信號，與野外工作方式完全相同，當所有激發脈衝 矩按照規定順序執行完畢後，上位機1根據待測核磁共振找水儀器給出的測量結 果，提取相關參數，並和預期的E-q曲線進行對比，驗證儀器的激發脈衝矩掃描 工作模式的可靠性。
本發明的目的還可以通過以下方式實現
核磁共振模擬信號發生器3是由控制單元經核磁共振標準信號發生器、軟體 噪聲發生器和模數轉換連接加法器，控制單元經硬體噪聲產生器、開關Kl連接 加法器;程控衰減器4是由衰減器控制單元經數字電位器與信號加入線圈5連接； 系統自檢測單元9是由控制單元經變採樣率數據採集單元、核磁共振模擬信號調 理單元、核磁共振以其前端模擬單元、開關8連接模擬TX/RX線圈6，控制單元 經控制信號線與開關8連接，控制模擬TX/RX線圈6與核磁共振以其前端模擬單 元接通或斷開。
有益效果實現了在實驗室內對核磁共振找水儀器的性能指標模擬野外條件
下進行測試和對儀器的系統標定，加速了核磁共振找水儀器野外噪聲壓制技術等 關鍵技術的研發，使每一臺核磁共振找水儀器在進行野外工作前進行充分地測 試，以保證儀器野外工作的穩定性和可靠性，提高野外工作效率，降低野外工作成本。


圖l:地面核磁共振找水儀器系統檢測、標定裝置框圖。
圖2:核磁共振模擬信號發生器3結構框圖。
圖3:程控衰減器4結構框圖。
圖4:系統自檢測單元9的結構框圖。
l上位機，2儀器通訊總線，3核磁共振模擬信號發生器，4程控衰減器，5 信號加入線圈，6模擬TX/RX線圈，7屏蔽層，8開關，9系統自檢測單元，10同步觸發單元，ll核磁共振找水儀具體實施方式
下面結合附圖和實施例作進一歩詳細說明上位機1經通訊總線2分別與核磁共振模擬信號發生器3、系統自檢測單元9和核磁共振找水儀器11連接，核磁共振找水儀器11經同步觸發單元10與系 統自檢測單元9和核磁共振模擬信號發生器3相連接，核磁共振模擬信號發生器 3經程控衰減器4與模擬信號加入線圈5連接，系統自檢測單元9經開關8和模 擬TX/RX線圈6與核磁共振找水儀器11連接，模擬TX/RX線圈6和信號加入線 圈5置於屏蔽層7中。核磁共振模擬信號發生器3是由控制單元經核磁共振標準信號發生器、軟體 噪聲發生器和模數轉換連接加法器，控制單元經硬體噪聲產生器、開關Kl連接 加法器;程控衰減器4是由衰減器控制單元經數字電位器與信號加入線圈5連接； 系統自檢測單元9是由控制單元經變採樣率數據採集單元、核磁共振模擬信號調 理單元、核磁共振以其前端模擬單元、開關8連接模擬TX/RX線圈6，控制單元 經控制信號線與開關8連接，控制模擬TX/RX線圈6與核磁共振以其前端模擬單 元接通或斷開。地面核磁共振找水儀系統檢測、標定方法，包括以下順序和步驟a、 地面核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置自檢測上位機1產生控制信號，通過儀器通訊總線2將控制指令發送到核磁共振模擬信 號發生器3和系統自檢測單元9，核磁共振模擬信號發生器3將按照指令，產生 初始振幅，拉莫爾頻率，馳豫時間和初始相位等參數固定的核磁共振模擬信號， 並關閉噪聲發生器，核磁共振模擬信號發生器3發出控制指令，控制程控衰減器 4的衰減比不斷變化，在模擬的TX/RX線圈6內部產生不同幅度的核磁共振模 擬信號，此時閉合開關8，將信號輸入到系統自檢測單元9，對衰減後的信號進 行提取，並將提取結果通過儀器總線2發送到上位機1，上位機l通過對比提取 結果與發送信號參數，對核磁共振室內模擬實驗裝置性能與參數完成檢測，保證 裝置正常工作；b、 地面核磁共振找水儀關鍵參數標定上位機1產生控制信號，控制核磁共振模擬信號發生器3產生與自檢測模式下相 同的單一核磁共振模擬信號，關閉軟體噪聲發生器和硬體噪聲發生器，核磁共振 模擬信號發生器3根據核磁共振找水儀器給出的同步信號，該同步信號經過同步 觸發單元10，由核磁共振模擬信號發生器控制程控衰減器4不斷調整衰減比， 核磁共振找水儀11通過檢測模擬TX/RX線圈6內產生的核磁共振信號，並將實 驗結果通過儀器通訊總線2傳送到上位機1進行關鍵參數提取，對比提取結果和 預設參數，對核磁共振找水儀器採集系統進行總體標定，並給出量化的核磁共振找水儀器弱信號提取能力；C、地面核磁共振找水儀噪聲壓制能力檢測與標定-上位機1發送控制指令，控制核磁共振模擬信號發生器3產生指定參數的核磁共 振信號，該標準信號在整個工作過程中保持不變化，該模式下，核磁共振找水儀 11不斷給出外同步信號，該同步信號經過同步觸發單元10，由核磁共振模擬信 號發生器3控制，對產生信號中疊加的噪聲的類型和幅度等參數進行掃描，先按 照噪聲產生的類型進行掃描，其次按照產生噪聲的幅度進行掃描，由核磁共振裝 置控制程控衰減器，產生不同幅度的噪聲信號，驗證儀器的疊加效果，在確定下 產生噪聲的類型和產生噪聲的幅度後，上位機1將疊加次數發送給待測試的核磁 共振找水儀11和核磁共振實驗裝置，核磁共振模擬信號發生器3則按照疊加次 數，產生同類型並彼此不相關的噪聲，驗證儀器的疊加效果；d、地面核磁共振找水儀激發脈衝矩掃描過程檢測 上位機1分別推算出野外工作模式下的若干個激發脈衝矩所對應的核磁共振模 擬信號的初始振幅，初始相位，拉莫爾頻率，馳豫時間等關鍵參數，並通過儀器 通訊總線2將信號相關的參數發送到核磁共振模擬信號發生器3，關閉硬體噪聲 發生器，根據野外採集噪聲信號進行編碼後的模擬噪聲波形進行疊加，上位機1 將激發脈衝矩的信息和疊加次數，按照與野外工作模式下相同的格式，發送給待 測的核磁共振找水儀11，在所有初始化設置完畢後，上位機1發送啟動指令， 控制待測核磁共振找水儀11開始正常工作，核磁共振找水儀11按照疊加次數和 激發脈衝矩個數，不斷給出外同步信號，核磁共振裝置則根據該同步信號按照順 序產生所需要的核磁共振模擬信號，與野外工作方式完全相同，當所有激發脈衝 矩按照規定順序執行完畢後，上位機1根據待測核磁共振找水儀器給出的測量結 果，提取相關參數，並和預期的E-q曲線進行對比，驗證儀器的激發脈衝矩掃描 工作模式的可靠性。上位機1通過儀器通訊總線2與核磁共振模擬信號發生器3、系統自檢測單 元9和核磁共振找水儀器11連接。核磁共振找水儀器11給出同步信號與同步觸 發單元10相連接，同步觸發單元10輸出同步信號與系統自檢測單元9和核磁共 振室內模擬信號發生器3連接。核磁共振模擬信號發生器3通過程控衰減器4與 模擬信號加入線圈5連接。室內模擬TX/RX線圈6與核磁共振找水儀器11相連 接，並通過開關8與系統自檢測單元9連接。模擬信號加入線圈5和室內模擬 TX/RX線圈6位於屏蔽層7中。上位機1完成核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置所需產生信號參數的推算 工作，並通過儀器通訊總線2控制核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置正常工作， 儀器通訊總線2為連接核磁共振找水儀器11和核磁共振找水儀系統檢測、標定 裝置的總線。核磁共振室內模擬信號發生器3根據接收到的上位機1控制指令，產生標準的核磁共振模擬信號或疊加了不同類型噪聲的核磁共振模擬信號。程控 衰減器4和線圈衰減器是由模擬信號加入線圈5和模擬TX/RX線圈6組成，對 核磁共振模擬信號發生器3產生信號進行衰減，並最終在模擬TX/RX線圈6中 產生10nV—4000nV的核磁共振模擬信號。開關8負責在儀器進行系統自檢測時，閉合開關，讓信號通過系統自檢測單 元9，系統自檢測單元9將檢測結果通過儀器通訊總線2發送到上位機1 ，完成 對室內核磁共振模擬實驗裝置的自動檢測。核磁共振找水儀11與模擬線圈TX/RX6連接，模擬野外鋪設的線圈。核磁 共振找水儀11同時給出外同步信號，在完成激發脈衝矩掃描模擬功能時，該同 步信號經過同步觸發單元10控制模擬核磁共振信號發生器3產生不同參數的核 磁共振信號波形。正常工作時，核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置的信號流向為3—4—5 — 6_11，當儀器處於自動檢測狀態時，信號流向為3—4一5—6—8 —9。 附圖2為模擬信號發生器3內部結構，由核磁共振標準信號發生器，軟體噪聲發 生器，硬體噪聲發生器，模數轉換，加法器，開關K1組成。附圖3為衰減器的結構框圖，衰減器由程控衰減器4和線圈衰減器由5和6 兩部分構成，程控衰減器4由衰減器控制單元和數字電位器構成，完成對線圈電 流的程控衰減控制。線圈衰減器由模擬信號加入線圈5和模擬線圈TX/RX 6構 成，利用空間電磁波衰減完成對信號的衰減。附圖4為系統自檢測單元9內部結構框圖，由自檢測系統主控單元，變採樣 率數據採集單元，核磁共振模擬信號調理單元，核磁共振前端模擬單元，開關 Kl構成。系統自檢測單元信號檢測通道，經過事先檢測和標定，用於對核磁共 振找水儀系統檢測、標定裝置進行自檢測。核磁共振找水儀系統檢測，標定裝置，按以下檢測方法步驟對核磁共振找水 儀器進行檢測，標定當工作在自檢測模式下時，上位機l產生控制信號，通過 儀器通訊總線2，將控制指令發送到核磁共振模擬信號發生器3和系統自檢測單 元9，核磁共振模擬信號發生器3將按照指令，產生初始振幅，拉莫爾頻率，馳 豫時間和初始相位等參數固定的核磁共振模擬信號，並關閉噪聲發生器。核磁共 振模擬信號發生器3發出控制指令，控制程控衰減器4的衰減比不斷變化，在模 擬線圈TX/RX 6內部產生不同幅度的核磁共振模擬信號，此時閉合開關Kl 8， 將信號輸入到系統自檢測單元9，對衰減後的信號進行提取，並將提取結果通過 儀器總線2發送到上位機1，上位機1通過對比提取結果與發送信號參數，對核 磁共振找水儀系統檢測、標定裝置性能與參數完成檢測，保證裝置正常工作。系 統自檢測單元9內部的模擬信號調理單元和變採樣率數據採集單元經過事先標 定，並作為整個儀器系統的標定基準。具體的標定參數包括核磁共振模擬信號發生器產生信號3的參數，程控衰減器4按照指令控制衰減比的能力，模擬信號加 入線圈5和室內模擬線圈TX/RX6的衰減比，核磁共振信號發生器按照激發脈衝 矩疊加產生信號的步驟與流程。核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置對核磁共振找水儀器進行標定的工作模 式上位機1推算和發送控制指令，控制核磁共振模擬信號發生器3產生規定幅 度不包含任何噪聲的核磁共振模擬信號，並關閉軟體噪聲發生器和硬體噪聲發生 器，核磁共振模擬信號發生器3根據核磁共振找水儀器給出的同步信號，該同步 信號經過同步觸發單元10，由核磁共振模擬信號發生器控制程控衰減器4不斷 調整衰減比，核磁共振找水儀11通過檢測模擬TX/RX線圈6內產生的核磁共振 信號，通過程控衰減器4和模擬信號加入線圈5，在室內模擬線圈TX/RX6中產 生指定幅度的核磁共振信號。核磁共振找水儀11對信號進行採集並將實驗結果 通過儀器通訊總線2發送回上位機1，上位機l通過計算軟體，對上傳數據進行 處理，提取核磁共振信號的關鍵參數，並將該關鍵參數與上位機開始推算出的核 磁共振信號關鍵參數進行對比，通過對比發現核磁共振找水儀器系統的性能指標 上的缺陷。核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置對核磁共振儀器噪聲及抗幹擾能力進行 測試的模式工作在儀器噪聲及抗幹擾能力測試模式下時，核磁共振找水儀系統 檢測、標定裝置的工作模式與前兩種工作模式大致相同。上位機l根據指令，發 送控制指令，控制核磁共振模擬信號發生器3產生指定參數的核磁共振信號，該 標準信號在整個工作過程中保持不變化。該模式下，核磁共振找水儀11不斷給 出外同步信號，該同步信號經過同步觸發單元10，由核磁共振模擬信號發生器3 控制，對產生信號中疊加的噪聲的類型和幅度等參數迸行掃描，具體掃描過程如 下首先按照噪聲產生的類型進行掃描，例如首先產生野外採集的噪聲信號，其 次產生白噪聲信號，再次產生白噪聲和工頻幹擾合成信號。其次，按照產生噪聲 的幅度，進行掃描，例如在產生野外採集的噪聲信號模式下，由核磁共振找水儀 系統檢測、標定裝置控制程控衰減器，產生不同幅度的噪聲信號。工作在該模式 下，可以產生不同類型的，彼此不相關的同類噪聲，用於驗證儀器對不同信噪比 的核磁共振信號的提取效果。在確定下產生噪聲的類型和產生噪聲的幅度後，上 位機1將疊加次數發送給待測試的核磁共振找水儀11和核磁共振找水儀系統檢 測、標定裝置，核磁共振模擬信號發生器3則按照疊加次數，產生同類型並彼此 不相關的噪聲，驗證儀器的疊加效果。核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置激發脈衝矩掃描工作模式 工作在該模式下時，需要核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置整體運行。具體工 作過程如下上位機1分別推算出野外工作模式下的若干個激發脈衝矩所對應的 核磁共振模擬信號的初始振幅，初始相位，拉莫爾頻率，馳豫時間等關鍵參數，並通過儀器通訊總線2將信號相關的參數發送到核磁共振室內模擬信號發生器 3，將噪聲發生器的硬體噪聲發生器關閉，由軟體產生根據野外採集噪聲信號進 行編碼後的室內模擬噪聲波形，進行疊加實驗時，由軟體庫控制每次產生相互之 間不相關的噪聲。上位機l將激發脈衝矩的信息和疊加次數等信息，按照與野外 工作模式下相同的格式，發送給待測的核磁共振找水儀11。在所有初始化設置 完畢後，上位機l發送啟動指令，控制待測核磁共振找水儀ll開始正常工作， 核磁共振找水儀11按照疊加次數和激發脈衝矩個數不斷給出外同步信號。核磁 共振找水儀系統檢測、標定裝置則根據該同步信號按照順序產生所需要的核磁共 振室內模擬信號。與野外工作方式完全相同。當所有激發脈衝矩按照規定順序執 行完畢後，核磁共振找水儀11通過儀器通訊總線2向上位機傳送實驗數據，並按照與野外相同的工作模式對信號檢測，並將核磁共振儀器取得的實驗結果與預 期結果對比，上位機儀器根據待測核磁共振找水儀器給出的測量結果，提取關鍵參數，並和預期的E-q曲線進行對比，驗證儀器的激發脈衝矩掃描工作模式的工 作可靠性。對每一臺即將進行野外實驗的核磁共振找水儀器均進行上述相同的操作，可以確 保儀器的可靠性和穩定性。尋找地下水的地球物理勘探儀器的，可以掛接於地面核磁共振找水儀器系統 總線上，對核磁共振野外噪聲疊加消除效果以及激發脈衝矩掃描過程進行模擬， 對儀器進行標定，並驗證儀器工作可靠性。
權利要求
1、一種地面核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置，其特徵在於，上位機(1)經通訊總線(2)分別與核磁共振模擬信號發生器(3)、系統自檢測單元(9)和核磁共振找水儀器(11)連接，核磁共振找水儀器(11)經同步觸發單元(10)與系統自檢測單元(9)和核磁共振模擬信號發生器(3)相連接，核磁共振模擬信號發生器(3)經程控衰減器(4)與模擬信號加入線圈(5)連接，系統自檢測單元(9)經開關(8)和模擬TX/RX線圈(6)與核磁共振找水儀器(11)連接，模擬TX/RX線圈(6)和信號加入線圈(5)置於屏蔽層(7)中。
2、 按照權利要求1所述的地面核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置，其特 徵在於，核磁共振模擬信號發生器(3)是由控制單元經核磁共振標準信號發生 器、軟體噪聲發生器和模數轉換連接加法器，.控制單元經硬體噪聲產生器、開關 Kl連接加法器。
3、 按照權利要求1所述的地面核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置，其特 徵在於，程控衰減器(4)是由衰減器控制單元經數字電位器與信號加入線圈(5) 連接，
4、 按照權利要求1所述的地面核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置，其特 徵在於，系統自檢測單元(9)是由控制單元經變採樣率數據採集單元、核磁共 振模擬信號調理單元、核磁共振以其前端模擬單元、開關(8)連接模擬TX/RX 線圈(6)，控制單元經控制信號線與開關(8)連接，控制模擬TX/RX線圈(6) 與核磁共振以其前端模擬單元接通或斷開，
5、 按照權利要求1所述的地面核磁共振找水儀系統檢測、標定方法，其特 徵在於，包括以下順序和步驟a、 地面核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置自檢測上位機(1)產生控制信號，通過儀器通訊總線(2)將控制指令發送到核磁共振 模擬信號發生器(3)和系統自檢測單元(9)，核磁共振模擬信號發生器(3)將 按照指令，產生初始振幅，拉莫爾頻率，馳豫時間和初始相位等參數固定的核磁 共振模擬信號，並關閉噪聲發生器，核磁共振模擬信號發生器(3)發出控制指 令，控制程控衰減器(4)的衰減比不斷變化，在模擬的TX/RX線圈(6)內部 產生不同幅度的核磁共振模擬信號，此時閉合開關(8)，將信號輸入到系統自檢 測單元(9)，對衰減後的信號進行提取，並將提取結果通過儀器總線(2)發送 到上位機(1)，上位機(1)通過對比提取結果與發送信號參數，對核磁共振室 內模擬實驗裝置性能與參數完成檢測，保證裝置正常工作；b、 地面核磁共振找水儀關鍵參數標定上位機(1)產生控制信號，控制核磁共振模擬信號發生器(3)產生與自檢測模式下相同的單一核磁共振模擬信號，關閉軟體噪聲發生器和硬體噪聲發生器，核 磁共振模擬信號發生器(3)根據核磁共振找水儀器給出的同步信號，該同步信 號經過同步觸發單元(10)，由核磁共振模擬信號發生器控制程控衰減器(4)不 斷調整衰減比，核磁共振找水儀(11)通過檢測模擬TX/RX線圈(6)內產生的 核磁共振信號，並將實驗結果通過儀器通訊總線(2)傳送到上位機(1)進行關 鍵參數提取，對比提取結果和預設參數，對核磁共振找水儀器採集系統進行總體 標定，並給出量化的核磁共振找水儀器弱信號提取能力；c、地面核磁共振找水儀噪聲壓制能力檢測與標定 上位機(1)發送控制指令，控制核磁共振模擬信號發生器(3)產生指定參數的 核磁共振信號，該標準信號在整個工作過程中保持不變化，該模式下，核磁共振 找水儀(11)不斷給出外同步信號，該同步信號經過同步觸發單元(10)，由核 磁共振模擬信號發生器(3)控制，對產生信號中疊加的噪聲的類型和幅度等參 數進行掃描，先按照噪聲產生的類型進行掃描，其次按照產生噪聲的幅度進行掃 描，由核磁共振裝置控制程控衰減器，產生不同幅度的噪聲信號，驗證儀器的疊 加效果，在確定下產生噪聲的類型和產生噪聲的幅度後，上位機(1)將疊加次 數發送給待測試的核磁共振找水儀(11)和核磁共振實驗裝置，核磁共振模擬信 號發生器(3)則按照疊加次數，產生同類型並彼此不相關的噪聲，驗證儀器的 疊加效果；d、地面核磁共振找水儀激發脈衝矩掃描過程檢測 上位機(1)分別推算出野外工作模式下的若干個激發脈衝矩所對應的核磁共振 模擬信號的初始振幅，初始相位，拉莫爾頻率，馳豫時間等關鍵參數，並通過儀 器通訊總線(2)將信號相關的參數發送到核磁共振模擬信號發生器(3)，關閉 硬體噪聲發生器，根據野外採集噪聲信號進行編碼後的模擬噪聲波形進行疊加， 上位機(1)將激發脈衝矩的信息和疊加次數，按照與野外工作模式下相同的格 式，發送給待測的核磁共振找水儀(ll)，在所有初始化設置完畢後，上位機(l) 發送啟動指令，控制待測核磁共振找水儀(11)開始正常工作，核磁共振找水儀 (11)按照疊加次數和激發脈衝矩個數，不斷給出外同步信號，核磁共振裝置則 根據該同步信號按照順序產生所需要的核磁共振模擬信號，與野外工作方式完全 相同，當所有激發脈衝矩按照規定順序執行完畢後，上位機(1)根據待測核磁 共振找水儀器給出的測量結果，提取相關參數，並和預期的E-q曲線進行對比， 驗證儀器的激發脈衝矩掃描工作模式的可靠性。
全文摘要
本發明涉及一種地面核磁共振找水儀器的系統檢測、標定裝置及檢測方法。上位機經通訊總線分別與核磁共振模擬信號發生器、系統自檢測單元和核磁共振找水儀器連接。地面核磁共振找水儀系統檢測、標定方法包括地面核磁共振找水儀系統檢測、標定裝置自檢測，地面核磁共振找水儀關鍵參數標定，地面核磁共振找水儀噪聲壓制能力檢測與標定和地面核磁共振找水儀激發脈衝矩掃描過程檢測，實現了在實驗室內對核磁共振找水儀器的性能指標模擬野外條件下進行測試和對儀器的系統標定，使每一臺核磁共振找水儀器在進行野外工作前進行充分地測試，以保證儀器野外工作的穩定性和可靠性，提高野外工作效率，降低野外工作成本。
文檔編號G01V3/14GK101251607SQ200810050579
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月9日 優先權日2008年4月9日
發明者君 林, 段清明, 王中興, 王應吉, 榮亮亮, 賈曉晨 申請人:吉林大學