[发明专利]面向浅层地下水和烃类物质的地面磁共振探测装置及方法

权利要求书

1.一种面向浅层地下水和烃类物质的地面磁共振探测装置，其特征在于，该装置由上位机(1)、主控模块(2)、DC-DC转换器(3)、H桥发射模块(4)、开关驱动模块(5)、采集卡(6)、蓄电池(7)、发射线圈Tx(8)、接收线圈Rx1(9)、接收线圈Rx2(10)、开关组(11)、前置放大模块(12)、带通滤波模块(13)、滑轨驱动器(14)及支撑杆滑轨(15)构成，所述上位机(1)与主控模块(2)相互连接；所述主控模块(2)分别与DC-DC转换器(3)、H桥发射模块(4)、开关驱动模块(5)、采集卡(6)及滑轨驱动器(14)连接，且H桥发射模块(4)和DC-DC转换器(3)连接；所述蓄电池(7)与DC-DC转换器(3)连接；所述发射线圈Tx(8)与H桥发射模块(4)连接；所述接收线圈Rx1(9)和接收线圈Rx2(10)连接到开关组(11)上；所述开关组(11)与开关驱动模块(5)连接，同时开关组(11)与前置放大模块(12)连接；所述前置放大模块(12)与带通滤波模块(13)连接；所述带通滤波模块(13)与采集卡(6)连接；所述支撑杆滑轨(15)与滑轨驱动器(14)连接；

上位机(1)用于向主控模块(2)发送系统参数及工作模式指令，并用于存储主控模块(2)向其反馈的数据；

主控模块(2)用于根据上位机(1)向其传送的系统参数及工作模式指令，首先控制DC-DC转换器(3)输出所需的电压，然后通过PWM信号控制H桥发射模块(4)将DC-DC转换器(3)输出的直流电压转换为交流电压；主控模块(2)还用于通过开关驱动模块(5)控制开关组(11)中各个开关的断开或闭合；主控模块(2)还用于根据工作模式控制采集卡(6)相应通道进行数据采集；主控模块(2)还用于控制滑轨驱动器(14)调整发射线圈Tx(8)、接收线圈Rx1(9)及接收线圈Rx2(10)在支撑杆滑轨(15)上的位置；

H桥发射模块(4)用于向发射线圈Tx(8)提供发射激发脉冲所需的电流信号；

采集卡(6)由三个模数转换器AD1、AD2及AD3构成，AD1、AD2、AD3分别对应采集卡(6)的三个通道；

发射线圈Tx(8)、接收线圈Rx1(9)和接收线圈Rx2(10)共轴设置，接收线圈Rx1(9)和接收线圈Rx2(10)为差分线圈，接收线圈Rx1(9)和接收线圈Rx2(10)等间距分布在发射线圈Tx(8)两侧，间距为d；

开关组(11)由三组开关组成，分别为S1开关组、S2开关组、S3开关组，S1开关组由开关S11、开关S12以及开关S13构成，S2开关组由开关S21、开关S22以及开关S23构成，S3开关组由开关S31、开关S32、开关S33以及开关S34构成；

前置放大模块(12)由三路差分放大器PA1、PA2及PA3组成，其中，PA1与PA2的放大倍数一致，且二者共地，PA3的放大倍数大于PA1和PA2，且与它们存在电气隔离；

带通滤波模块(13)由三个低通滤波器LPF1、LPF2、LPF3和三个高通滤波器HPF1、HPF2、HPF3构成，其中，LPF1与HPF1串联，LPF2与HPF2串联，LPF3与HPF3串联，分别构成三路带通滤波电路。

2.根据权利要求1所述的面向浅层地下水和烃类物质的地面磁共振探测装置，其特征在于：所述开关组(11)中每个开关均由两个源极相连的MOSFET器件串联构成。