本發(fā)明涉及地質(zhì)探測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核磁共振信號接收線圈、裝置以及核磁共振超前探測方法。

背景技術(shù)：

核磁共振(nuclearmagneticresonance，nmr)是上個(gè)世紀(jì)40年代發(fā)展起來的一項(xiàng)非常重要的尖端技術(shù)，目前已經(jīng)在物理、化學(xué)、地學(xué)等領(lǐng)域都得到了較為廣泛的應(yīng)用。其中的地面核磁共振方法相比于其它的地球物理方法而言，其具有直接找水的特性，因此，地面核磁共振方法已經(jīng)在水文地質(zhì)，工程地質(zhì)，滑坡監(jiān)測，考古等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。正是由于地面核磁共振方法在找水方面的優(yōu)勢，一些專家學(xué)者也提出將核磁共振技術(shù)應(yīng)用于公路、鐵路隧道或者煤礦巷道的超前探水工作中，并為此已經(jīng)開展了許多重要的基礎(chǔ)研究工作。

但是，核磁共振超前探測的施工環(huán)境與地面核磁共振相比發(fā)生了非常大的變化。如果要在狹小的空間內(nèi)進(jìn)行核磁共振超前探測工作，需要將地面核磁共振方法所使用的大線圈(例如邊長150m或100m的正方形)換成能在隧道或者煤礦巷道掌子面(3×4m)前方布設(shè)得開的多匝小線圈。而激發(fā)線圈一般使用的都是較粗的、匝數(shù)較少的電纜(一般不超過10匝)。因此通常需要使用分離線圈裝置。本申請發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：發(fā)射線圈中所載的是電流非常大的交變電流(電流較大時(shí)可以達(dá)到250-300a)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，會在匝數(shù)較多的接收線圈中產(chǎn)生非常大的感生電動勢，容易造成接收機(jī)的損壞。

可見，現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種核磁共振信號接收線圈、裝置以及核磁共振超前探測方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

本發(fā)明第一方面公開了一種核磁共振信號接收線圈，所述接收線圈包括第一線圈、第二線圈、電阻和控制系統(tǒng)，

所述控制系統(tǒng)包括控制器、第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器，其中，所述控制器分別與所述第一單刀雙擲繼電器、第二單刀雙擲繼電器連接，用于控制所述第一單刀雙擲繼電器、第二單刀雙擲繼電器的閉合方向，其中，所述第一單刀雙擲繼電器的一端與所述電阻連接，所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈連接；所述第二單刀雙擲繼電器的一端與所述第二線圈的負(fù)方向連接，所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈連接；

在核磁共振超前探測系統(tǒng)處理激發(fā)狀態(tài)時(shí)，其中，所述第一線圈和所述第二線圈的物理參數(shù)相同，所述控制器能控制所述第一單刀雙擲繼電器的所述另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的所述另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接，使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互抵消。

可選地，所述物理參數(shù)包括線圈的大小、匝數(shù)、電阻和自感。

可選地，所述電阻為泄流電阻。

基于與第一方面相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明第二方面公開了一種核磁共振裝置，包括前述的接收線圈、激發(fā)線圈、主機(jī)和接收機(jī)，

所述激發(fā)線圈與所述主機(jī)連接；

所述接收線圈按正方向與所述接收機(jī)連接；

所述控制器的一端與所述主機(jī)連接，所述控制器的另一端分別與所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器連接；

在核磁共振超前探測系統(tǒng)處理激發(fā)狀態(tài)時(shí)，其中，所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，所述控制器能夠控制所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器為第一閉合方向，其中所述第一閉合方向?yàn)樗龅谝粏蔚峨p擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接，從而使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互抵消。

可選地，所述控制器在所述激發(fā)線圈完成激發(fā)之后，控制所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器為第二閉合方向，其中所述第二閉合方向?yàn)樗龅谝粏蔚峨p擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接，從而使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互疊加。

基于與第一方面相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明第三方面提供了一種核磁共振超前探測方法，采用前述的核磁共振裝置來實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：

供入激發(fā)電流以使所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)；

所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接；

根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間，所述主機(jī)關(guān)閉激發(fā)電流并控制所述接收機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)；

所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接，使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互疊加；

將所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢之和作為采集的信號，以進(jìn)行超前探測。

可選地，所述方法還包括：在所述供入激發(fā)電流以使所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)之前，還包括：

獲取激發(fā)電流。

可選地，所述獲取激發(fā)電流包括：

獲取探測區(qū)域的磁場強(qiáng)度b0；

根據(jù)所述磁場強(qiáng)度，并根據(jù)公式計(jì)算獲得拉莫爾頻率，其中，γ為磁旋比，b0為地磁場強(qiáng)度，f為拉莫爾頻率；

將所述激發(fā)電流的頻率調(diào)整成所述拉莫爾頻率。

可選地，所述方法還包括：在將所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢之和作為采集的信號，以進(jìn)行超前探測之后，

將所述采集的信號發(fā)送至所述主機(jī)，以供所述主機(jī)進(jìn)行存儲。

本發(fā)明實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本申請實(shí)施例提供的一種核磁共振信號接收線圈，通過設(shè)置物理參數(shù)相同的第一線圈和第二線圈，并且在上述基礎(chǔ)上增加一個(gè)包括控制器、第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器的控制系統(tǒng)，通過控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接，由于通過第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器可以使得第一線圈和第二線圈產(chǎn)生的感生電動勢相反，并且第一線圈和第二線圈的物理參數(shù)相同，這樣就實(shí)現(xiàn)了電磁耦合感生電動勢的抵消，從而達(dá)到去除耦合電動勢的作用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

本申請實(shí)施例提供的一種核磁共振裝置，包括接收線圈、激發(fā)線圈、主機(jī)和接收機(jī)，當(dāng)激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，控制器能夠控制第一單刀雙擲繼電器、第二單刀雙擲繼電器為第一閉合方向，使第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互抵消，這樣實(shí)現(xiàn)電磁耦合感生電動勢的抵消，從而達(dá)到去除耦合電動勢的作用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。進(jìn)一步地，所述控制器在所述激發(fā)線圈完成激發(fā)之后，控制所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器為第二閉合方向，其中所述第二閉合方向?yàn)樗龅谝粏蔚峨p擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接，從而使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互疊加，從而加強(qiáng)采集信號，提高采集信號的準(zhǔn)確性。

本申請實(shí)施例提供的一種核磁共振超前探測方法，首先供入激發(fā)電流以使所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)；然后所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接；并根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間，所述主機(jī)關(guān)閉激發(fā)電流并控制所述接收機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)；再所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接，使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互疊加；最后將所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢之和作為采集的信號，以進(jìn)行超前探測。可以在激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)接收線圈中的感生電動勢方向相反，起到去除耦合電動勢的作用。進(jìn)一步地，當(dāng)激發(fā)線圈完成激發(fā)之后，利用核磁共振裝置主機(jī)從激發(fā)狀態(tài)向接收狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程，通過改變單刀雙擲繼電器的閉合方向，使第一線圈和第二線圈中的電流方向一致，從面在核磁共振響應(yīng)信號接收時(shí)實(shí)現(xiàn)信號的疊加，從而使采集到的響應(yīng)信號加倍，提高超前探測的準(zhǔn)確性。解決了現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種核磁共振信號接收線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種核磁共振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種核磁共振超前探測方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供一種核磁共振信號接收線圈、裝置以及核磁共振超前探測方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案，總體思路如下：

一種核磁共振信號接收線圈，所述接收線圈包括第一線圈、第二線圈、電阻和控制系統(tǒng)，

所述控制系統(tǒng)包括控制器、第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器，其中，所述控制器分別與所述第一單刀雙擲繼電器、第二單刀雙擲繼電器連接，用于控制所述第一單刀雙擲繼電器、第二單刀雙擲繼電器的閉合方向，其中，所述第一單刀雙擲繼電器的一端與所述電阻連接，所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈連接；所述第二單刀雙擲繼電器的一端與所述第二線圈的負(fù)方向連接，所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈連接；

在核磁共振超前探測系統(tǒng)處理激發(fā)狀態(tài)時(shí)，其中，所述第一線圈和所述第二線圈的物理參數(shù)相同，所述控制器能控制所述第一單刀雙擲繼電器的所述另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的所述另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接，使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互抵消。

本申請?zhí)峁┑慕邮站€圈，通過設(shè)置物理參數(shù)相同的第一線圈和第二線圈，并且在上述基礎(chǔ)上增加一個(gè)包括控制器、第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器的控制系統(tǒng)，通過控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接，由于通過第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器可以使得第一線圈和第二線圈產(chǎn)生的感生電動勢相反，并且第一線圈和第二線圈的物理參數(shù)相同，這樣就實(shí)現(xiàn)了電磁耦合感生電動勢的抵消，從而達(dá)到去除耦合電動勢的作用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供了一種核磁共振信號接收線圈，請參見圖1，所述接收線圈包括第一線圈1、第二線圈2、電阻3和控制系統(tǒng)4，

所述控制系統(tǒng)包括控制器41(在圖1中未示出)、第一單刀雙擲繼電器42和第二單刀雙擲繼電器43，其中，所述控制器41分別與所述第一單刀雙擲繼電器42、第二單刀雙擲繼電器連接43，用于控制所述第一單刀雙擲繼電器42、第二單刀雙擲繼電器43的閉合方向，其中，所述第一單刀雙擲繼電器42的一端與所述電阻3連接，所述第一單刀雙擲繼電器42的另一端與所述第一線圈1連接；所述第二單刀雙擲繼電器43的一端與所述第二線圈2的負(fù)方向連接，所述第二單刀雙擲繼電器43的另一端與所述第一線圈1連接；

在核磁共振超前探測系統(tǒng)處理激發(fā)狀態(tài)時(shí)，其中，所述第一線圈1和所述第二線圈2的物理參數(shù)相同，所述控制器41能控制所述第一單刀雙擲繼電器42的所述另一端與所述第一線圈1的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器43的所述另一端與所述第一線圈1的負(fù)方向連接，使所述第一線圈1和所述第二線圈2的感生電動勢相互抵消。

具體來說，第一單刀雙擲繼電器的一端即為與電阻連接端，即圖2中第一單刀雙擲繼電器的右端，第一單刀雙擲繼電器的另一端即為a和b，通過s1可以分別連接a和b，從而使第一單刀雙擲繼電器分別與第一線圈的正方向、第一線圈的負(fù)方向連接，通過s2可以分別連接a1和b1，從而使第二單刀雙擲繼電器分別與第一線圈的負(fù)方向、第一線圈的正方向連接。

當(dāng)控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端(即a端)與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端(即a1端)與所述第一線圈的負(fù)方向連接時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，此時(shí)第一線圈產(chǎn)生的感生電動勢與第二線圈產(chǎn)生的感生電動勢的方向相反，這樣可以使得上述兩個(gè)線圈的電動勢相互抵消，從而起到去除耦合電動勢的作用，解決現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

更為具體地，上述接收線圈中，所述物理參數(shù)包括線圈的大小、匝數(shù)、電阻和自感，這樣可以使得第一線圈和第二線圈產(chǎn)生的感生電動勢基本相同。

更為具體地，上述接收線圈中，所述電阻為泄流電阻，所述泄流電阻可以保護(hù)電路，消除第一線圈中的感生電動勢，從而起到進(jìn)一步減小感生電動勢的技術(shù)效果。

實(shí)施例二

基于與第一方面同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例二提供了一種核磁共振裝置，請參見圖2，所述裝置包括接收線圈a、激發(fā)線圈b、主機(jī)c和接收機(jī)d，

所述激發(fā)線圈b與所述主機(jī)連接；

所述接收線圈按正方向與所述接收機(jī)連接；

所述控制器的一端與所述主機(jī)連接，所述控制器的另一端分別與所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器連接；

其中，所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，所述控制器能夠控制所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器為第一閉合方向，其中所述第一閉合方向?yàn)樗龅谝粏蔚峨p擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接，從而使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互抵消。

具體來說，所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，所述控制器能夠控制所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器為第一閉合方向，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，此時(shí)第一線圈產(chǎn)生的感生電動勢與第二線圈產(chǎn)生的感生電動勢的方向相反，這樣可以使得上述兩個(gè)線圈的電動勢相互抵消，從而起到去除耦合電動勢的作用，解決現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

進(jìn)一步地，所述控制器在所述激發(fā)線圈完成激發(fā)之后，控制所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器為第二閉合方向，其中所述第二閉合方向?yàn)樗龅谝粏蔚峨p擲繼電器的另一端(即b端)與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端(即b1端)與所述第一線圈的正方向連接，從而使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互疊加。

具體來說，所述控制器在所述激發(fā)線圈完成激發(fā)之后，控制所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器為第二閉合方向，此時(shí)第一線圈和第二線圈中的電流方向一致，兩者產(chǎn)生的感生電動勢方向也相同，這樣可以實(shí)現(xiàn)信號的疊加，從而使采集到的響應(yīng)信號加倍。

實(shí)施例三

基于與第一方面同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例三提供了一種核磁共振超前探測方法，采用前述的核磁共振裝置來實(shí)現(xiàn)，請參見圖3，所述方法包括：

步驟s101：供入激發(fā)電流以使所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)；

步驟s102：所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接；

步驟s103：根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間，所述主機(jī)關(guān)閉激發(fā)電流并控制所述接收機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)；

步驟s104：所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接，使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互疊加；

步驟s105：將所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢之和作為采集的信號，以進(jìn)行超前探測。

上述核磁共振超前探測方法可以在激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)接收線圈中的感生電動勢方向相反，起到去除耦合電動勢的作用。進(jìn)一步地，當(dāng)激發(fā)線圈完成激發(fā)之后，利用核磁共振裝置主機(jī)從激發(fā)狀態(tài)向接收狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程，通過改變單刀雙擲繼電器的閉合方向，使第一線圈和第二線圈中的電流方向一致，從面在核磁共振響應(yīng)信號接收時(shí)實(shí)現(xiàn)信號的疊加，從而使采集到的響應(yīng)信號加倍，提高超前探測的準(zhǔn)確性。解決了現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

下面，結(jié)合圖1對本申請?zhí)峁┑暮舜殴舱癯疤綔y方法進(jìn)行詳細(xì)介紹：

首先執(zhí)行步驟s101：供入激發(fā)電流以使所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)；

在具體的實(shí)施過程中，由于超前探測的施工環(huán)境與傳統(tǒng)的地面核磁共振相比發(fā)生了非常大的變化。如果要在狹小的空間內(nèi)進(jìn)行核磁共振超前探測工作，就必須將地面核磁共振方法所使用的大線圈(例如邊長150m或100m的正方形)換成能在隧道或者煤礦巷道掌子面前方布設(shè)得開的多匝小線圈。根據(jù)核磁共振方法的特點(diǎn)，對于激發(fā)過程，激發(fā)線圈中要求所載電流較大。所以，激發(fā)線圈一般使用的都是較粗的、匝數(shù)較少的電纜(一般不超過10匝)。如果這時(shí)還是使用地面核磁共振方法中常用的收發(fā)共圈裝置，利用同一個(gè)線圈對信號進(jìn)行接收，核磁共振超前探測的距離就會非常有限。因此為了保證一定的探測距離，這就要求接收線圈使用的匝數(shù)較多(一般大于100匝)。因此，在核磁共振超前探測中，我們通常使用接收線圈和激發(fā)線圈分離的核磁共振裝置，首先需要在探測區(qū)域(包括隧道、巷道等的掌子面前方布設(shè)好核磁共振裝置，例如探測設(shè)備和激發(fā)線圈。

然后執(zhí)行步驟s102：所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接；

在具體的實(shí)施過程中，將核磁共振裝置各組成部分連接好，激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)，通過控制器控制第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器的閉合方向，使第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接，這時(shí)第一線圈和第二線圈產(chǎn)生的感生電動勢的方向相反，處于抵消狀態(tài)，又由于兩個(gè)線圈的物理參數(shù)基本相同，所以感應(yīng)電動勢基本抵消，避免了接收線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)高壓對接收機(jī)的損壞。

然后執(zhí)行步驟s103：根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間，所述主機(jī)關(guān)閉激發(fā)電流并控制所述接收機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)；

在具體的實(shí)施過程中，在激發(fā)激發(fā)電流一般持續(xù)一段時(shí)間后，主機(jī)會關(guān)斷激發(fā)電流，并控制接收機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。由于主機(jī)由激發(fā)態(tài)向接收狀態(tài)轉(zhuǎn)變需要花費(fèi)一定時(shí)間，這個(gè)時(shí)間也稱為死區(qū)時(shí)間，一般為20-40ms，因此將預(yù)設(shè)時(shí)間設(shè)置為20-40ms，當(dāng)過了上述預(yù)設(shè)時(shí)間后，主機(jī)關(guān)斷激發(fā)電流。

接下來執(zhí)行步驟s104：所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接，使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互疊加；

在具體的實(shí)施過程中，在上述死區(qū)時(shí)間內(nèi)，由控制器控制第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器的閉合方向，使所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接。

最后執(zhí)行步驟s105：將所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢之和作為采集的信號，以進(jìn)行超前探測。

在具體的實(shí)施過程中，當(dāng)死區(qū)時(shí)間結(jié)束后，接收機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，例如掌子面前方水體被激發(fā)后在第一線圈和第二線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為e01和e02，那么在輸出端檢測到的信號幅值則為e01+e02，這樣就使采集得到的信號得到了加強(qiáng)，并提高探測的準(zhǔn)確性。

在上述核磁共振超前探測方法中，所述方法還包括：在所述供入激發(fā)電流以使所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)之前，還包括：

獲取激發(fā)電流。

具體地，所述獲取激發(fā)電流包括：

獲取探測區(qū)域的磁場強(qiáng)度；

根據(jù)所述磁場強(qiáng)度，并根據(jù)公式計(jì)算獲得拉莫爾頻率；

將所述激發(fā)電流的頻率調(diào)整成所述拉莫爾頻率。

在具體的實(shí)施過程中，可以采用磁力儀測量探測區(qū)域(即掌子面前方各部位)的地磁場強(qiáng)度b0。然后根據(jù)磁力儀所觀測得到的地磁場強(qiáng)度，按照公式計(jì)算應(yīng)該使用的激發(fā)電流頻率，再將所述激發(fā)電流的頻率調(diào)整成所述拉莫爾頻率。

在上述核磁共振超前探測方法中，所述方法還包括：在將所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢之和作為采集的信號，以進(jìn)行超前探測之后，

將所述采集的信號發(fā)送至所述主機(jī)，以供所述主機(jī)進(jìn)行存儲。

在具體的實(shí)施過程中，接收機(jī)將信號傳送至主機(jī)，并由主機(jī)進(jìn)行存儲，由此就完成了一次核磁共振超前探測的信號采集。然后可以按照設(shè)定的疊加次數(shù)和脈沖矩個(gè)數(shù)，重復(fù)進(jìn)行信號的探測，就可以得到一個(gè)點(diǎn)的核磁共振觀測結(jié)果，從而完成超前探測。

本發(fā)明實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本申請實(shí)施例提供的一種核磁共振信號接收線圈，通過設(shè)置物理參數(shù)相同的第一線圈和第二線圈，并且在上述基礎(chǔ)上增加一個(gè)包括控制器、第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器的控制系統(tǒng)，通過控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接，由于通過第一單刀雙擲繼電器和第二單刀雙擲繼電器可以使得第一線圈和第二線圈產(chǎn)生的感生電動勢相反，并且第一線圈和第二線圈的物理參數(shù)相同，這樣就實(shí)現(xiàn)了電磁耦合感生電動勢的抵消，從而達(dá)到去除耦合電動勢的作用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

本申請實(shí)施例提供的一種核磁共振裝置，包括接收線圈、激發(fā)線圈、主機(jī)和接收機(jī)，當(dāng)激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，控制器能夠控制第一單刀雙擲繼電器、第二單刀雙擲繼電器為第一閉合方向，使第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互抵消，這樣實(shí)現(xiàn)電磁耦合感生電動勢的抵消，從而達(dá)到去除耦合電動勢的作用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。進(jìn)一步地，所述控制器在所述激發(fā)線圈完成激發(fā)之后，控制所述第一單刀雙擲繼電器、所述第二單刀雙擲繼電器為第二閉合方向，其中所述第二閉合方向?yàn)樗龅谝粏蔚峨p擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接，從而使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互疊加，從而加強(qiáng)采集信號，提高采集信號的準(zhǔn)確性。

本申請實(shí)施例提供的一種核磁共振超前探測方法，首先供入激發(fā)電流以使所述激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)；然后所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接；并根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間，所述主機(jī)關(guān)閉激發(fā)電流并控制所述接收機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)；再所述控制器控制所述第一單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的負(fù)方向連接、所述第二單刀雙擲繼電器的另一端與所述第一線圈的正方向連接，使所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢相互疊加；最后將所述第一線圈和所述第二線圈的感生電動勢之和作為采集的信號，以進(jìn)行超前探測。可以在激發(fā)線圈處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)接收線圈中的感生電動勢方向相反，起到去除耦合電動勢的作用。進(jìn)一步地，當(dāng)激發(fā)線圈完成激發(fā)之后，利用核磁共振裝置主機(jī)從激發(fā)狀態(tài)向接收狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程，通過改變單刀雙擲繼電器的閉合方向，使第一線圈和第二線圈中的電流方向一致，從面在核磁共振響應(yīng)信號接收時(shí)實(shí)現(xiàn)信號的疊加，從而使采集到的響應(yīng)信號加倍，提高超前探測的準(zhǔn)確性。解決了現(xiàn)有技術(shù)中的接收線圈由于會產(chǎn)生較大的感生電動勢而存在容易損壞接收機(jī)的技術(shù)問題。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明實(shí)施例的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明實(shí)施例的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。