一種二維低頻射頻場矢量測量工具的製作方法
2023-06-01 22:09:51 2
專利名稱：一種二維低頻射頻場矢量測量工具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種二維低頻射頻場矢量測量工具。
背景技術：
射頻磁場是激勵核磁共振的必要條件。測定射頻磁場的矢量值對於確定共振區 域和推算信號強度有著重要意義。市面上常用的磁場測量儀，對交變磁場的測量上限是 400Hz,霍爾器件的性能使測量頻率很難獲得很大提升；而專用於測量電磁波的工具大 多只能測量其功率，而且工作頻率均為數十兆以上。Ik IOMHz範圍的電磁波磁場矢 量測量基本處於空白。其中數百k至幾M的頻率範圍為核磁共振測井儀的工作頻率，無 法測量這一頻段的磁場矢量就很難確定共振區域盒推算信號強度。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種可以簡單、有效地測量Ik IOMHz範 圍的電磁波磁場矢量的二維低頻射頻場矢量測量工具。為了解決上述問題，本實用新型提供了一種二維低頻射頻場矢量測量工具，包 括信號接收器，所述信號接收器包括相互垂直的二維感應線圈，所述二維感應線 圈均通過導線連接信號測試器；信號測試器，所述信號測試器包括設置在防磁屏蔽盒內的磁芯及繞制在該磁芯 上的測試線圈，所述測試線圈一端與所述導線相連，另一端連接電流屏蔽接頭。進一步，所述信號接收器還包括由非導磁材料製作的線圈基體，所述線圈基體 上設置有相互垂直的圓槽，所述二維感應線圈分別設置在該圓槽中。進一步，所述線圈基體接近所述信號測試器的一端還固定連接設置有支撐管， 所述二維感應線圈穿過所述支撐管連接所述信號測試器。進一步，所述信號測試器通過示波器進行信號輸出。進一步，所述信號測試器通過採集卡進行信號輸出。本實用新型具有如下優點1、本實用新型採用二維感應線圈及測試線圈測試該磁場，以電磁感應原理實現 對磁場的感應測量，可通過調整測試線圈繞制狀態調整測試頻率，適用範圍廣，且在標 定後可以測量射頻磁場兩個方向的分量，從而可以用於確定射頻場在某一平面內的感生 磁場方向和大小，進一步計算共振區域和感應接收信號強度。2、本實用新型結構簡單、測試可靠，且信號接收器固定、移動可靠，可大大提 高本實用新型的測試精度。3、本實用新型中可採用示波器或採集卡進行信號輸出，根據精度需要來確定使 用輸出工具，使用靈活。以下結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明
圖1示出了本實用新型一種二維低頻射頻場矢量測量工具結構示意圖；圖2示出了本實用新型一種二維低頻射頻場矢量測量工具中信號測試器內部結 構示意圖；圖3示出了本實用新型一種二維低頻射頻場矢量測量工具使用狀態示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型包括信號接收器1與信號測試器2。信號接收器 1用於接收磁體5磁信號，產生電流信號，並將該電流信號發送到信號測試器2。信號測 試器2接收信號接收器1發送來的電流信號，進行電磁感應，產生電磁波。信號接收器1包括相互垂直的二維感應線圈11，二維感應線圈11均通過導線12 連接信號測試器2。該二維感應線圈11在相互垂直的兩個平面內測試磁體5磁信號，可 最終合成矢量信號。導線12可將該二維感應線圈11產生的感應電流信號傳導到信號測 試器2。導線12可選用屏蔽效果和傳導性能良好的同軸電纜，進行全程屏蔽。信號測試器2包括設置在防磁屏蔽盒21內的磁芯22及繞制在該磁芯22上的測 試線圈23，測試線圈23—端與導線12相連，另一端連接電流屏蔽接頭24。信號測試器 2設置在防磁屏蔽盒21內，可放置電磁幹擾。該防磁屏蔽盒21材料為鐵，形狀為方形。 測試線圈23繞制在磁芯22上，可對導線12傳導過來的感應電流進行電磁感應，產生電 磁波。電流屏蔽接頭24可起到接地的作用。本實用新型採用二維感應線圈11及測試線圈23測試該磁場，以電磁感應原理實 現對磁場的感應測量，可通過調整測試線圈23繞制狀態調整測試頻率，適用範圍廣，且 在標定後可以測量射頻磁場兩個方向的分量，從而可以用於確定射頻場在某一平面內的 感生磁場方向和大小，進一步計算共振區域和感應接收信號強度。本實用新型中，信號接收器1還包括由非導磁材料製作的線圈基體13，線圈基 體13上設置有相互垂直的圓槽14，二維感應線圈11分別設置在該圓槽14中。該線圈基 體13為正方體，該圓槽14為在正方體表面有相互垂直圓形的凹槽，用於固定二維感應線 圈11，並限定有效感應面積。二維感應線圈11有兩個，由屏蔽銅線繞在線圈基體13的圓槽14中。兩個線 圈交叉處的屏蔽層要斷開。這種設計一方面可以有效屏蔽感應電場，只接收電磁波的感 生磁場；另一方面可以減小兩個線圈有效面積的差別，使兩個方向的探測靈敏度趨於一 致。本實用新型中，線圈基體13接近信號測試器2的一端還固定連接設置有支撐管 15，二維感應線圈11穿過支撐管15連接信號測試器2。該支撐管15用於支撐固定線圈 基體13，並可保護導線12。該支撐管15為玻璃管或橡膠管。本實用新型結構簡單、測試可靠，且信號接收器1固定、移動可靠，可大大提 高本實用新型的測試精度。如圖3所示，本實用新型中，信號測試器2通過示波器3或採集卡4進行信號輸 出。示波器3輸出信號精度等級低，採集卡4輸出信號精度等級高。本實用新型中可採用示波器3或採集卡4進行信號輸出，根據精度需要來確定使用輸出工具，使用靈活。本實用新型的使用如圖3所示，將待測磁體5及信號接收器1均設置在支架6 上，並使信號接收器1平行於待測磁體5，移動該信號接收器1，使得信號接收器1內相 互垂直的二維感應線圈11均產生感應電流信號，並通過導線12發送到信號測試器2中的 測試線圈23，測試線圈23根據在磁芯22上的繞制情況對該感應電流信號進行電磁感應， 產生電磁波，通過示波器3或採集卡4採集輸出該電磁波信號，並進行矢量合成，就可得 到該磁體5在二維平面上的磁場矢量數據。採用本實用新型，測量參數如下表所示
頻率響應400k 2MHz
量程1 20Gauss-
解析度0. IGauss
探頭維度2D_ 綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型 的保護範圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改 進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種二維低頻射頻場矢量測量工具，其特徵在於，包括信號接收器(1)，所述信號接收器(1)包括相互垂直的二維感應線圈(11)，所述二維 感應線圈(11)均通過導線(12)連接信號測試器(2)；信號測試器(2)，所述信號測試器(2)包括設置在防磁屏蔽盒(21)內的磁芯(22)及 繞制在該磁芯(22)上的測試線圈(23)，所述測試線圈(23) —端與所述導線(12)相連， 另一端連接電流屏蔽接頭(24)。
2.如權利要求1所述的二維低頻射頻場矢量測量工具，其特徵在於所述信號接收 器(1)還包括由非導磁材料製作的線圈基體(13)，所述線圈基體(13)上設置有相互垂直 的圓槽(14)，所述二維感應線圈(11)分別設置在該圓槽(14)中。
3.如權利要求2所述的二維低頻射頻場矢量測量工具，其特徵在於所述線圈基體 (13)接近所述信號測試器(2)的一端還固定連接設置有支撐管(15)，所述二維感應線圈 (11)穿過所述支撐管(15)連接所述信號測試器(2)。
4.如權利要求1-3任一所述的二維低頻射頻場矢量測量工具，其特徵在於所述信 號測試器(2)通過示波器(3)進行信號輸出。
5.如權利要求1-3任一所述的二維低頻射頻場矢量測量工具，其特徵在於所述信 號測試器(2)通過採集卡(4)進行信號輸出。
專利摘要本實用新型提供了一種二維低頻射頻場矢量測量工具，包括信號接收器，所述信號接收器包括相互垂直的二維感應線圈，所述二維感應線圈均通過導線連接信號測試器；信號測試器，所述信號測試器包括設置在防磁屏蔽盒內的磁芯及繞制在該磁芯上的測試線圈，所述測試線圈一端與所述導線相連，另一端連接電流屏蔽接頭。本實用新型採用二維感應線圈及測試線圈測試該磁場，以電磁感應原理實現對磁場的感應測量，可通過調整測試線圈繞制狀態調整測試頻率，適用範圍廣，且在標定後可以測量射頻磁場兩個方向的分量，從而可以用於確定射頻場在某一平面內的感生磁場方向和大小，進一步計算共振區域和感應接收信號強度。
文檔編號G01R33/02GK201796131SQ20102053686
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月19日 優先權日2010年9月19日
發明者宋公僕, 王光偉, 範偉, 蔡池淵 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務股份有限公司