吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (4): 1024-1030.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201404019

• • 上一篇    下一篇

下水探测全波收录系统

林婷婷, 史文龙, 齐鑫, 林君   

  1. 吉林大学 仪器科学与电气工程学院, 长春 130061
  • 收稿日期:2013-03-26 出版日期:2014-07-01 发布日期:2014-07-01
  • 通讯作者: 林君(1954-), 男, 教授, 博士生导师.研究方向:地球物理探测技术及仪器.E-mail:lin_jun@jlu.edu.cn
  • 作者简介:林婷婷(1983-), 女, 副教授, 博士.研究方向:磁共振地下水探测方法.E-mail:ttlin@jlu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家重大科学仪器设备开发专项项目(2011YQ030133); 科技部2010年度创新方法项目(2010IM031500)

Full-wave recording of MRS groundwater exploration system

LIN Ting-ting, SHI Wen-long, QI Xin, LIN Jun   

  1. College of Instrumentation and Electrical Engineering, Jilin University, Changchun 130061, China
  • Received:2013-03-26 Online:2014-07-01 Published:2014-07-01

摘要: 应用分离线圈技术和双向二极管技术, 使核磁共振地下水探测系统死区时间由38 ms缩短至18 ms, 并提高了采集到的信号的幅度。通过结合全波收录系统所需高精度同步、大数据量采集、快速数据回传的特点, 以状态机和多线程操作为基础, 开发了基于CompactRIO平台的全波收录系统, 为地面磁共振参考消噪等多种数据预处理方法的研究提供了强大的实践平台。实验结果表明, 该系统工作稳定可靠, 可以为核磁共振含水层精确解释提供有效的全波数据。

关键词: 仪器仪表技术, 地面磁共振技术, 全波探测, 双向二极管, 地下水, 信噪比

Abstract: Using separated Tx/Rx and two-way diodes, the full-wave recording system for Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) groundwater exploration can increase the amplitude of the received MRS signal, and decrease the dead time of MRS exploration from 40 ms to 18 ms. Considering the characteristics that this full-wave recording system requires high-precision synchronization, large amount of data acquisition and fast data transmission, a full-wave recording system with the core of CompactRIO is developed, which can provide a practical platform for processing algorithm such as the reference noise cancellation algorithm. Experiment results show that the developed system, which is based on the state machine and multi-threading, is reliable and has the ability of providing effective full-wave data for the MSR inversion.

Key words: technology of instrument and meter, surface MRS, full-wave detection, two-way diode, groundwater, signal to noise ratio

中图分类号: 

  • TH216
[1] 王中兴, 荣亮亮, 林君.地面核磁共振找水信号中的奇异干扰抑制[J].吉林大学学报:工学版, 2009, 39(5):1282-1287. Wang Zhong-xing, Rong Liang-liang, Lin Jun. Spike-noise elimination from surface unclear magnetic reso-nance signal for underground signal for underground water[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2009, 39(5): 1282-1287.
[2] Lubczynski M, Roy J. Hydrogeological interpretation and potential of the new magnetic resonance sounding (MRS) method[J]. Journal of Hydrology, 2003, 283(1-4): 19-40.
[3] Roy J, Lubczynski M. The magnetic resonance sounding technique and its use for groundwater investigations[J]. Hydrogeology Journal, 2003, 11(4): 455-465.
[4] Schirov M, Legchenko A, Creer G. New direct non-invasive ground water detection technology for Australia[J]. Exploration Geophysics, 1991, 22(2): 333-338.
[5] 林君, 段清明, 王应吉, 等. 核磁共振找水仪原理与应用[M]. 北京:科学出版社, 2011:2-3.
[6] 王中兴, 荣亮亮, 林君, 等. 基于4倍频采样的数字正交FID 信号检测技术[J]. 数据采集与处理, 2010, 25(5):626-630. Wang Zhong-xing, Rong Liang-liang, Lin Jun, et al. FID signal detection based on DLIA sampled by quadruple lamor frequency[J]. Journal of Data Acquisition & Processing, 2010, 25(5):626-630.
[7] 田宝凤, 林君, 段清明, 等. 基于参考线圈和变步长自适应的核磁共振信号噪声压制方法[J]. 地球物理学报, 2012, 55(7):2462-2472. Tian Bao-feng, Lin Jun, Duan Qing-ming, et al. Variable step adaptive noise cancellation algorithm for magnetic resonance sounding signal with a reference coil[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2012, 55(7): 2462-2472.
[8] 田宝凤, 段清明. 核磁共振信号工频谐波的自适应滤除方法[J]. 吉林大学学报:信息科学版, 2009, 27(3):223-228. Tian Bao-Feng, Duan Qing-Ming. Removal method of industrial frequency harmonics in nuclear magnetic resonance signal based on adaptive filter[J]. Journal of Jilin University (Information Science Edition), 2009, 27(3):223-228.
[9] Walsh David O. Multi-channel surface NMR instrumentation and software for 1D/2D groundwater investigations[J]. Journal of Applied Geophysics, 2008, 66: 140-150.
[10] 尚新磊, 林君, 田瑜娟, 等. 继电器平滑切换技术及其在核磁共振感应系统中的应用[J]. 吉林大学学报:工学版, 2011, 41(2):398-402. Shang Xin-lei, Lin Jun, Tian Yu-juan, et al. Relay smooth switching technique and application in magnetic resonance sounding system[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2011, 41(2): 398-402.
[11] 荣亮亮.核磁共振多匝线圈找水技术研究[D]. 长春:吉林大学, 2009 Rong Liang-liang. Study on multi-turn loop magnetic resonance sounding (MRS) technique for underground water[D].Changchun: Jilin University, 2009.
[12] 王应吉, 林君.地面核磁共振找水仪放大器设计[J]. 仪器仪表学报, 2008, 29 (8): 1627-1632. Wang Ying-ji, Lin Jun. Amplifier design of surface nuclear magnetic resonance instrument for underground water invest[J].Chinese Journal of Scientific Instrument, 2008, 29 ( 8) : 1627-1632.
[13] 郭连平, 田书林, 蒋俊, 等.高速数据采集系统中触发点同步技术研究[J]. 电子测量与仪器学报, 2010, 24(3): 224-229. Guo Lian-ping, Tian Shu-lin, Jiang Jun, et al. Research on the trigger point synchronizing technology of ultra-high-speed data acquisition system[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2010, 24 (3) : 224-229.
[14] 林君, 张哲, 王应吉, 等. 数字式平均法提高MRS探测信噪比应用研究[J]. 仪器仪表学报, 2012, 33(3):508-513. Lin Jun, Zhang Zhe, Wang Ying-ji, et al. Research on improving SNR of MRS detection with digital average method[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2012, 33(3): 508-513.
[15] Jiang C D, Lin J, Duan Q M, et al. Statistical stacking and adaptive notch filter to remove high-level electromagnetic noise from MRS measurements[J]. Near Surface Geophysics, 2011, 9(5): 459-468.
[1] 仇艳凯, 李宝仁, 杨钢, 曹博, 刘真. 新型液压消声器吸收液压系统压力脉动的机理和特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1085-1091.
[2] 吴疆, 徐壮, 刘丽佳, 嵇艳鞠, 李肃义. 基于环绕式血氧探头的睡眠呼吸暂停综合征检测装置原型设计与开发[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 640-644.
[3] 杨诚, 宋萍, 彭文家, 金昊龙, 潘志强. 基于混合总线的装甲车辆实车综合测试系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 186-198.
[4] 杨诚, 宋萍, 彭文家, 邓高寿, 刘雄军. 装甲车辆综合测试系统上位机平台设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1796-1803.
[5] 柏德恩, 全齐全, 李贺, 陈雅文, 邓宗全. 伺服加载的谐波减速器启动力矩测试系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1804-1810.
[6] 王天皓, 王忠福, 王雨蒙, 杨开宇, 高印寒, 马喜来. 基于混沌多项式展开法的线束串扰统计模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1568-1576.
[7] 陈赫, 杨智君, 吴昭春, 冯志刚, 赵科佳, 李抵非, 田地. 标准失真模拟分量视频信号源及其校准方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1159-1164.
[8] 刘晓为, 李海, 翁睿, 张海峰, 赵军. 应用静电力矩改善新型转子式陀螺的动态特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 850-854.
[9] 林君, 赵越, 蒋川东, 王应吉. 基于优化Block反演的地面磁共振测深新方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 530-539.
[10] 张飞, 单忠德, 任永新, 聂军刚, 刘丰. 缸盖缺陷检测系统线阵相机现场标定方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 540-545.
[11] 訚耀保, 原佳阳, 傅俊勇. 先导阀前腔串加阻尼孔的新型双级溢流阀特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 129-136.
[12] 林君, 杨宇, 胡雪岩, 王世隆. 基于感性负载的瞬变电磁发射波形控制技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1718-1724.
[13] 于生宝, 苏发, 郑建波, 朱占山. 基于LabVIEW的瞬变电磁接收系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1725-1731.
[14] 申茂冬, 程德福, 安战峰, 王一, 赵静. 五棱台式全张量磁梯度探头侧面倾角优化方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1732-1738.
[15] 闫光, 庄炜, 刘锋, 祝连庆. 具有增敏效果的光纤光栅应变传感器的预紧封装及传感特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1739-1745.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!