用于瞬變電磁勘探的pcb線圈板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于瞬變電磁勘探的PCB線圈板，包括PCB本體，所述PCB本體上設(shè)有單層或多層覆銅經(jīng)蝕刻形成的線圈，所述線圈通過串聯(lián)或并聯(lián)組合連接構(gòu)成PCB線圈板，并經(jīng)連接口接入激發(fā)、接收電路中。本發(fā)明采用PCB工藝，制作精良、加工方便、穩(wěn)定可靠；可根據(jù)固定裝置的形狀確定尺度與擺放的個(gè)數(shù)，適合不同用途；在同尺寸條件下，比傳統(tǒng)方式繞制的線圈有效面積大，可有效增大發(fā)射、接收磁矩，提高晚期弱信號(hào)強(qiáng)度，提高信噪比；PCB板內(nèi)部不同銅層線圈之間留有一定的層厚空隙，互感小；激發(fā)、接收線圈之間可以任意調(diào)整位置，正交時(shí)使發(fā)射、接收線圈互感為零，特別適用于淺層全程信號(hào)采集。
【專利說明】用于瞬變電磁勘探的PCB線圈板
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種瞬變電磁PCB線圈技術(shù)，特別是一種孔內(nèi)瞬變電磁的PCB激發(fā)、接收線圈裝置?？蓱?yīng)用于工程檢測(cè)和資源勘探的瞬變電磁技術(shù)中，對(duì)于電磁場(chǎng)的探頭設(shè)計(jì)具有直接應(yīng)用價(jià)值。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]瞬變電磁法是近年來電磁法勘探領(lǐng)域發(fā)展較快的一種重要方法，由于其具對(duì)低阻體反應(yīng)敏感、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，得到了工程界和礦產(chǎn)資源勘探領(lǐng)域的廣泛認(rèn)同。目前地下工程探測(cè)與地下災(zāi)害防治主要采用鉆探配合地球物理勘探等手段來進(jìn)行。礦井巷道、交通隧道的日常地質(zhì)預(yù)報(bào)需要進(jìn)行大量的水平鉆探工程，高瓦斯礦井的一個(gè)回采工作面需要數(shù)萬米的瓦斯抽放鉆孔進(jìn)行抽放，礦山地質(zhì)構(gòu)造與災(zāi)害探測(cè)每天也需要大量的鉆探工程。鉆孔內(nèi)瞬變電磁設(shè)備通過在一個(gè)超前探孔(水文孔、地質(zhì)孔、瓦斯抽排孔)測(cè)試，可對(duì)鉆孔周圍地質(zhì)異常進(jìn)行成像，特別適用于老空區(qū)、陷落柱、含水構(gòu)造的提前診斷。
[0005]瞬變電磁儀的測(cè)量裝置通常采用重疊回線和中心回線兩種裝置類型。由于受礦井下環(huán)境條件的限制，重疊回線發(fā)射接收線圈邊長一般都小于3米，如果采用中心回線裝置，接收線圈的邊長一般會(huì)小于I米。受孔內(nèi)空間的限制，接收線圈的寬度較窄，這樣就會(huì)導(dǎo)致接收線圈的有效面積減小，會(huì)嚴(yán)重影響接收信號(hào)的幅值，從而影響到探測(cè)半徑。而在工程檢測(cè)中，特別是在結(jié)構(gòu)混凝土的鋼筋測(cè)試中，瞬變電磁的激發(fā)、接收線圈寬度要求在毫米級(jí)。因此，要在小尺度內(nèi)對(duì)異常體進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，就需要設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定可靠的有效發(fā)射、接收磁矩的線圈裝置。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了解決上述【背景技術(shù)】存在的不足，提出一種能增大激發(fā)、接收線圈磁矩、減小互感且加工方便的PCB接收線圈裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種用于瞬變電磁勘探的PCB線圈板，包括PCB本體，所述PCB本體上設(shè)有單層或多層覆銅經(jīng)蝕刻形成的線圈，所述線圈通過串聯(lián)或并聯(lián)組合連接構(gòu)成PCB線圈板，并經(jīng)連接口接入激發(fā)、接收電路中。
[0009]所述PCB線圈板的厚度為長、寬為5_800mm。
[0010]所述線圈為四邊形回形線圈或其他任意不閉合形狀的覆銅蝕刻線圈。
[0011]所述線圈通過并聯(lián)形成發(fā)射線圈；所述線圈通過串聯(lián)形成接收線圈。
[0012]所述PCB線圈板通過固定在單面體或多面柱體固定裝置的一個(gè)面或多個(gè)面上，各線圈板間再次串聯(lián)或并聯(lián)組合成激發(fā)、接收探頭系統(tǒng)。[0013]各塊所述PCB線圈板之間留有空氣間隙，所述空氣間隙為毫米至米級(jí)。
[0014]本發(fā)明的有益效果:線圈采用PCB工藝，制作精良、加工方便、穩(wěn)定可靠；本發(fā)明線圈可根據(jù)固定裝置的形狀確定尺度與擺放的個(gè)數(shù)，適合不同用途；在同尺寸條件下，比傳統(tǒng)方式繞制的線圈有效面積大，可有效增大發(fā)射、接收磁矩，提高晚期弱信號(hào)強(qiáng)度，提高信噪比；PCB板內(nèi)部不同銅層線圈之間留有一定的層厚空隙，互感小；激發(fā)、接收線圈之間可以任意調(diào)整位置，正交時(shí)使發(fā)射、接收線圈互感為零，特別適用于淺層全程信號(hào)采集。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的PCB線圈(a)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的PCB線圈(b)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的PCB線圈(c)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的PCB線圈板構(gòu)成的組合示意圖；
圖5是本發(fā)明用于工程檢測(cè)中的發(fā)射、接收線圈示意圖。
[0017]圖中，1.PCB線圈板，2.蝕刻回形單層線圈，3.固定裝置(環(huán)氧樹脂基質(zhì))，4.多層線圈連接孔，5.固定孔，6.連接端口，7.PCB發(fā)射接收一體線圈(71.發(fā)射線圈，72.接收線圈)，8.蝕刻螺旋形單層線圈.【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]本發(fā)明包括PCB本體，包括PCB本體，所述PCB本體上設(shè)有單層或多層覆銅，將覆銅蝕刻成線圈，根據(jù)需要線圈可通過串聯(lián)或并聯(lián)組合連接構(gòu)成PCB線圈板，并經(jīng)連接口接入激發(fā)、接收電路中。PCB線圈板內(nèi)部不同銅層線圈之間留有一定的層厚空隙，互感小。PCB線圈板的厚度長寬可各為5-800mm,蝕刻的線圈形狀可采用四邊形回形線圈或其他任意不閉合形狀的覆銅蝕刻線圈。覆銅蝕刻線圈通過并聯(lián)形成發(fā)射線圈，通過串聯(lián)形成接收線圈。發(fā)射線圈多采用并聯(lián)形式，加大發(fā)射電流來增大發(fā)射磁矩；接收線圈多采用串聯(lián)方式，加大線圈有效面積來增大接收磁矩。覆銅蝕刻線圈按照磁矩要求設(shè)計(jì)方便，通過蝕刻加工，性能穩(wěn)定，方便批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)出PCB線圈板。PCB線圈板可以固定在單面體或多面柱體固定裝置的一個(gè)面或多個(gè)面上，各線圈板間通過導(dǎo)線可以再次串聯(lián)或并聯(lián)組合成不同需求和激發(fā)、接收探頭系統(tǒng)。各塊PCB線圈板之間留有空氣間隙，空氣間隙為毫米至米級(jí)，方便組合，作為發(fā)射、接收線圈的距離，保障激發(fā)、接收線圈的信噪比和分辨率的統(tǒng)一。
[0020]實(shí)施例1:如圖1 (a)所示，PCB線圈板I放置于一個(gè)呈矩形的固定裝置(環(huán)氧樹脂基質(zhì))3上，PCB線圈板上由多個(gè)蝕刻回形單層線圈2組成，其兩端用固定孔5將PCB線圈板固定于固定裝置3上，多個(gè)蝕刻回形單層線圈2串聯(lián)接入連接端口 6處。多層覆銅可根據(jù)需要通過多層線圈連接孔4進(jìn)行串并聯(lián)組合連接，形成不同需求的激發(fā)、接收線圈形式，并通過連接口 6接入激發(fā)、接收電路中。
[0021]實(shí)施例2:與實(shí)施例1不同的是PCB線圈板上只有一個(gè)蝕刻回形單層線圈2，如圖2(b)所示。
[0022]實(shí)施例3:與實(shí)施例1不同的是PCB線圈板上由多個(gè)蝕刻螺旋形單層線圈8組成，如圖3(c)所示。
[0023]實(shí)施例4: PCB線圈板可應(yīng)用于工程檢測(cè)瞬變電磁技術(shù)中，如圖5所示，PCB發(fā)射接收一體線圈板7由發(fā)射線圈71和接收線圈72組合成，采用的是發(fā)射線圈71在外，接收線圈72在內(nèi)的形式。
[0024]上述僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明有多種更改和變化。凡在本發(fā)明的發(fā)明思想和原則之內(nèi)，作出任何修改，等同替換，改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.用于瞬變電磁勘探的PCB線圈板，包括PCB本體，其特征在于:所述PCB本體上設(shè)有單層或多層覆銅經(jīng)蝕刻形成的線圈，所述線圈通過串聯(lián)或并聯(lián)組合連接構(gòu)成PCB線圈板，并經(jīng)連接口接入激發(fā)、接收電路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于瞬變電磁勘探的PCB線圈板，其特征在于:所述PCB線圈板的厚度為長、寬為5_800mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于瞬變電磁勘探的PCB線圈板，其特征在于:所述線圈為四邊形回形線圈或其他任意不閉合形狀的覆銅蝕刻線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于瞬變電磁勘探的PCB線圈板，其特征在于:所述線圈通過并聯(lián)形成發(fā)射線圈；所述線圈通過串聯(lián)形成接收線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于瞬變電磁勘探的PCB線圈板，其特征在于:所述PCB線圈板通過固定在單面體或多面柱體固定裝置的一個(gè)面或多個(gè)面上，各線圈板間再次串聯(lián)或并聯(lián)組合成激發(fā)、接收探頭系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于瞬變電磁勘探的PCB線圈板，其特征在于:各塊所述PCB線圈板之間留有空氣間隙，所述空氣間隙為毫米至米級(jí)。
【文檔編號(hào)】G01V3/10GK103472488SQ201310428614
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】周官群, 倪圣軍, 戚俊, 陳雨升, 曹煜, 吳昭, 魏幫俊, 李純陽 申請(qǐng)人:安徽惠洲地下災(zāi)害研究設(shè)計(jì)院