CN100580479C - 地面核磁共振找水仪器的系统检测、标定装置及检测方法 - Google Patents

地面核磁共振找水仪器的系统检测、标定装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种地面核磁共振找水仪器的系统检测、标定装置及检测方法。上位机经通讯总线分别与核磁共振模拟信号发生器、系统自检测单元和核磁共振找水仪器连接。地面核磁共振找水仪系统检测、标定方法包括：地面核磁共振找水仪系统检测、标定装置自检测，地面核磁共振找水仪关键参数标定，地面核磁共振找水仪噪声压制能力检测与标定和地面核磁共振找水仪激发脉冲矩扫描过程检测，实现了在实验室内对核磁共振找水仪器的性能指标模拟野外条件下进行测试和对仪器的系统标定，使每一台核磁共振找水仪器在进行野外工作前进行充分地测试，以保证仪器野外工作的稳定性和可靠性，提高野外工作效率，降低野外工作成本。

Description

地面核磁共振找水仪器的系统检测、标定装置及检测方法
技术领域
本发明涉及一种地球物理勘探仪器的系统检测、标定装置，尤其是地面核磁共振找水仪器的系统检测、标定装置及检测方法。
背景技术
US6177794公开了一种了利用宏观表现出的核磁共振现象来寻找存在核磁共振现象的地下液体矿产的新技术，运用一组相位可控的接收天线阵列以及井中的接收天线来比较精确地测定地下存在核磁共振现象的液体，该方法利用地面上和地下的线圈组合同时接收信号，用来对核磁共振信号进行良好接收，可以实现对地下石油，水等矿产资源的探测。CN1588110公开了一种数字化的核磁共振信号源，涉及到核磁共振谱仪的频率发生装置，即一种数字化的核磁共振信号源，该信号源在激发样品核自旋体系时，接收通道的采样信号和发射通道的激发信号同时启动，且激发信号频率与采样信号频率之差不小于样品磁共振谱宽的二分之一，其优点在于可直接产生激发样品核自旋体系的射频信号，简化设计，避免了在本振中使用DDS而引入的杂散信号，保证了接收到磁共振信号的相位相干性。CN1560654公开了一种NMR井下测井仪，包括至少一个天线和一个脉冲序列发生器。该脉冲序列发生器与所说的至少一个天线耦合并且用于接收表明一个NMR测量序列的状态的状态标码。该脉冲序列发生器利用所说的天线根据所说的状态标码在井下的地层构造中执行所说NMR测量序列。CN1864080公开了一种激励和检测电路，具有可单独控制的元件，用于与多元件射频线圈一起使用。来自电路的每个元件的驱动信号的特性，例如包括相位、幅度、频率和时序，可使用小的信号来分离地控制。用于与每个线圈元件的相关联的驱动信号的负反馈从耦合到那一线圈元件的接收器导出。上述现有技术大部分是针对于提高核磁共振测量效率，增强仪器可靠性的某一个方面进行了改进，但没有对核磁共振找水仪器的性能指标和野外现场工作特性进行检测和标定，必然存在一台仪器测量数据一个样的问题，不易做到资源共享，数据共享，仪器的稳定性和可靠性也难以保证。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有上述现有技术的不足，提供一种地面核磁共振找水仪器系统检测、标定装置。
本发明的另一个目的就是针对上述现有上述现有技术的不足，提供一种地面核磁共振找水仪器系统检测、标定的方法。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
上位机1经通讯总线2分别与核磁共振模拟信号发生器3、系统自检测单元9和核磁共振找水仪器11连接，核磁共振找水仪器11经同步触发单元10与系统自检测单元9和核磁共振模拟信号发生器3相连接，核磁共振模拟信号发生器3经程控衰减器4与模拟信号加入线圈5连接，系统自检测单元9经开关8和模拟TX/RX线圈6与核磁共振找水仪器11连接，模拟TX/RX线圈6和信号加入线圈5置于屏蔽层7中。
地面核磁共振找水仪系统检测、标定方法，包括以下顺序和步骤：
a、地面核磁共振找水仪系统检测、标定装置自检测：
上位机1产生控制信号，通过仪器通讯总线2将控制指令发送到核磁共振模拟信号发生器3和系统自检测单元9，核磁共振模拟信号发生器3将按照指令，产生初始振幅，拉莫尔频率，驰豫时间和初始相位等参数固定的核磁共振模拟信号，并关闭噪声发生器，核磁共振模拟信号发生器3发出控制指令，控制程控衰减器4的衰减比不断变化，在模拟的TX/RX线圈6内部产生不同幅度的核磁共振模拟信号，此时闭合开关8，将信号输入到系统自检测单元9，对衰减后的信号进行提取，并将提取结果通过仪器总线2发送到上位机1，上位机1通过对比提取结果与发送信号参数，对核磁共振室内模拟实验装置性能与参数完成检测，保证装置正常工作；
b、地面核磁共振找水仪关键参数标定：
上位机1产生控制信号，控制核磁共振模拟信号发生器3产生与自检测模式下相同的单一核磁共振模拟信号，关闭软件噪声发生器和硬件噪声发生器，核磁共振模拟信号发生器3根据核磁共振找水仪器给出的同步信号，该同步信号经过同步触发单元10，由核磁共振模拟信号发生器控制程控衰减器4不断调整衰减比，核磁共振找水仪11通过检测模拟TX/RX线圈6内产生的核磁共振信号，并将实验结果通过仪器通讯总线2传送到上位机1进行关键参数提取，对比提取结果和预设参数，对核磁共振找水仪器采集系统进行总体标定，并给出量化的核磁共振找水仪器弱信号提取能力；
c、地面核磁共振找水仪噪声压制能力检测与标定：
上位机1发送控制指令，控制核磁共振模拟信号发生器3产生指定参数的核磁共振信号，该标准信号在整个工作过程中保持不变化，该模式下，核磁共振找水仪11不断给出外同步信号，该同步信号经过同步触发单元10，由核磁共振模拟信号发生器3控制，对产生信号中叠加的噪声的类型和幅度等参数进行扫描，先按照噪声产生的类型进行扫描，其次按照产生噪声的幅度进行扫描，由核磁共振装置控制程控衰减器，产生不同幅度的噪声信号，验证仪器的叠加效果，在确定下产生噪声的类型和产生噪声的幅度后，上位机1将叠加次数发送给待测试的核磁共振找水仪11和核磁共振实验装置，核磁共振模拟信号发生器3则按照叠加次数，产生同类型并彼此不相关的噪声，验证仪器的叠加效果；
d、地面核磁共振找水仪激发脉冲矩扫描过程检测：
上位机1分别推算出野外工作模式下的若干个激发脉冲矩所对应的核磁共振模拟信号的初始振幅，初始相位，拉莫尔频率，驰豫时间等关键参数，并通过仪器通讯总线2将信号相关的参数发送到核磁共振模拟信号发生器3，关闭硬件噪声发生器，根据野外采集噪声信号进行编码后的模拟噪声波形进行叠加，上位机1将激发脉冲矩的信息和叠加次数，按照与野外工作模式下相同的格式，发送给待测的核磁共振找水仪11，在所有初始化设置完毕后，上位机1发送启动指令，控制待测核磁共振找水仪11开始正常工作，核磁共振找水仪11按照叠加次数和激发脉冲矩个数，不断给出外同步信号，核磁共振装置则根据该同步信号按照顺序产生所需要的核磁共振模拟信号，与野外工作方式完全相同，当所有激发脉冲矩按照规定顺序执行完毕后，上位机1根据待测核磁共振找水仪器给出的测量结果，提取相关参数，并和预期的E-q曲线进行对比，验证仪器的激发脉冲矩扫描工作模式的可靠性。
本发明的目的还可以通过以下方式实现：
核磁共振模拟信号发生器3是由控制单元经核磁共振标准信号发生器、软件噪声发生器和模数转换连接加法器，控制单元经硬件噪声产生器、开关K1连接加法器；程控衰减器4是由衰减器控制单元经数字电位器与信号加入线圈5连接；系统自检测单元9是由控制单元经变采样率数据采集单元、核磁共振模拟信号调理单元、核磁共振以其前端模拟单元、开关8连接模拟TX/RX线圈6，控制单元经控制信号线与开关8连接，控制模拟TX/RX线圈6与核磁共振以其前端模拟单元接通或断开。
有益效果：实现了在实验室内对核磁共振找水仪器的性能指标模拟野外条件下进行测试和对仪器的系统标定，加速了核磁共振找水仪器野外噪声压制技术等关键技术的研发，使每一台核磁共振找水仪器在进行野外工作前进行充分地测试，以保证仪器野外工作的稳定性和可靠性，提高野外工作效率，降低野外工作成本。
附图说明
图1：地面核磁共振找水仪器系统检测、标定装置框图。
图2：核磁共振模拟信号发生器3结构框图。
图3：程控衰减器4结构框图。
图4：系统自检测单元9的结构框图。
1上位机，2仪器通讯总线，3核磁共振模拟信号发生器，4程控衰减器，5信号加入线圈，6模拟TX/RX线圈，7屏蔽层，8开关，9系统自检测单元，10同步触发单元，11核磁共振找水仪
具体实施方式
下面结合附图和实施例作进一步详细说明：
上位机1经通讯总线2分别与核磁共振模拟信号发生器3、系统自检测单元9和核磁共振找水仪器11连接，核磁共振找水仪器11经同步触发单元10与系统自检测单元9和核磁共振模拟信号发生器3相连接，核磁共振模拟信号发生器3经程控衰减器4与模拟信号加入线圈5连接，系统自检测单元9经开关8和模拟TX/RX线圈6与核磁共振找水仪器11连接，模拟TX/RX线圈6和信号加入线圈5置于屏蔽层7中。
核磁共振模拟信号发生器3是由控制单元经核磁共振标准信号发生器、软件噪声发生器和模数转换连接加法器，控制单元经硬件噪声产生器、开关K1连接加法器；程控衰减器4是由衰减器控制单元经数字电位器与信号加入线圈5连接；系统自检测单元9是由控制单元经变采样率数据采集单元、核磁共振模拟信号调理单元、核磁共振以其前端模拟单元、开关8连接模拟TX/RX线圈6，控制单元经控制信号线与开关8连接，控制模拟TX/RX线圈6与核磁共振以其前端模拟单元接通或断开。
地面核磁共振找水仪系统检测、标定方法，包括以下顺序和步骤：
a、地面核磁共振找水仪系统检测、标定装置自检测：
上位机1产生控制信号，通过仪器通讯总线2将控制指令发送到核磁共振模拟信号发生器3和系统自检测单元9，核磁共振模拟信号发生器3将按照指令，产生初始振幅，拉莫尔频率，驰豫时间和初始相位等参数固定的核磁共振模拟信号，并关闭噪声发生器，核磁共振模拟信号发生器3发出控制指令，控制程控衰减器4的衰减比不断变化，在模拟的TX/RX线圈6内部产生不同幅度的核磁共振模拟信号，此时闭合开关8，将信号输入到系统自检测单元9，对衰减后的信号进行提取，并将提取结果通过仪器总线2发送到上位机1，上位机1通过对比提取结果与发送信号参数，对核磁共振室内模拟实验装置性能与参数完成检测，保证装置正常工作；
b、地面核磁共振找水仪关键参数标定：
上位机1产生控制信号，控制核磁共振模拟信号发生器3产生与自检测模式下相同的单一核磁共振模拟信号，关闭软件噪声发生器和硬件噪声发生器，核磁共振模拟信号发生器3根据核磁共振找水仪器给出的同步信号，该同步信号经过同步触发单元10，由核磁共振模拟信号发生器控制程控衰减器4不断调整衰减比，核磁共振找水仪11通过检测模拟TX/RX线圈6内产生的核磁共振信号，并将实验结果通过仪器通讯总线2传送到上位机1进行关键参数提取，对比提取结果和预设参数，对核磁共振找水仪器采集系统进行总体标定，并给出量化的核磁共振找水仪器弱信号提取能力；
c、地面核磁共振找水仪噪声压制能力检测与标定：
上位机1发送控制指令，控制核磁共振模拟信号发生器3产生指定参数的核磁共振信号，该标准信号在整个工作过程中保持不变化，该模式下，核磁共振找水仪11不断给出外同步信号，该同步信号经过同步触发单元10，由核磁共振模拟信号发生器3控制，对产生信号中叠加的噪声的类型和幅度等参数进行扫描，先按照噪声产生的类型进行扫描，其次按照产生噪声的幅度进行扫描，由核磁共振装置控制程控衰减器，产生不同幅度的噪声信号，验证仪器的叠加效果，在确定下产生噪声的类型和产生噪声的幅度后，上位机1将叠加次数发送给待测试的核磁共振找水仪11和核磁共振实验装置，核磁共振模拟信号发生器3则按照叠加次数，产生同类型并彼此不相关的噪声，验证仪器的叠加效果；
d、地面核磁共振找水仪激发脉冲矩扫描过程检测：
上位机1分别推算出野外工作模式下的若干个激发脉冲矩所对应的核磁共振模拟信号的初始振幅，初始相位，拉莫尔频率，驰豫时间等关键参数，并通过仪器通讯总线2将信号相关的参数发送到核磁共振模拟信号发生器3，关闭硬件噪声发生器，根据野外采集噪声信号进行编码后的模拟噪声波形进行叠加，上位机1将激发脉冲矩的信息和叠加次数，按照与野外工作模式下相同的格式，发送给待测的核磁共振找水仪11，在所有初始化设置完毕后，上位机1发送启动指令，控制待测核磁共振找水仪11开始正常工作，核磁共振找水仪11按照叠加次数和激发脉冲矩个数，不断给出外同步信号，核磁共振装置则根据该同步信号按照顺序产生所需要的核磁共振模拟信号，与野外工作方式完全相同，当所有激发脉冲矩按照规定顺序执行完毕后，上位机1根据待测核磁共振找水仪器给出的测量结果，提取相关参数，并和预期的E-q曲线进行对比，验证仪器的激发脉冲矩扫描工作模式的可靠性。
上位机1通过仪器通讯总线2与核磁共振模拟信号发生器3、系统自检测单元9和核磁共振找水仪器11连接。核磁共振找水仪器11给出同步信号与同步触发单元10相连接，同步触发单元10输出同步信号与系统自检测单元9和核磁共振室内模拟信号发生器3连接。核磁共振模拟信号发生器3通过程控衰减器4与模拟信号加入线圈5连接。室内模拟TX/RX线圈6与核磁共振找水仪器11相连接，并通过开关8与系统自检测单元9连接。模拟信号加入线圈5和室内模拟TX/RX线圈6位于屏蔽层7中。
上位机1完成核磁共振找水仪系统检测、标定装置所需产生信号参数的推算工作，并通过仪器通讯总线2控制核磁共振找水仪系统检测、标定装置正常工作，仪器通讯总线2为连接核磁共振找水仪器11和核磁共振找水仪系统检测、标定装置的总线。核磁共振室内模拟信号发生器3根据接收到的上位机1控制指令，产生标准的核磁共振模拟信号或叠加了不同类型噪声的核磁共振模拟信号。程控衰减器4和线圈衰减器是由模拟信号加入线圈5和模拟TX/RX线圈6组成，对核磁共振模拟信号发生器3产生信号进行衰减，并最终在模拟TX/RX线圈6中产生10nV-4000nV的核磁共振模拟信号。
开关8负责在仪器进行系统自检测时，闭合开关，让信号通过系统自检测单元9，系统自检测单元9将检测结果通过仪器通讯总线2发送到上位机1，完成对室内核磁共振模拟实验装置的自动检测。
核磁共振找水仪11与模拟线圈TX/RX6连接，模拟野外铺设的线圈。核磁共振找水仪11同时给出外同步信号，在完成激发脉冲矩扫描模拟功能时，该同步信号经过同步触发单元10控制模拟核磁共振信号发生器3产生不同参数的核磁共振信号波形。
正常工作时，核磁共振找水仪系统检测、标定装置的信号流向为3-4-5-6-11，当仪器处于自动检测状态时，信号流向为3-4-5-6-8-9。
附图2为模拟信号发生器3内部结构，由核磁共振标准信号发生器，软件噪声发生器，硬件噪声发生器，模数转换，加法器，开关K1组成。
附图3为衰减器的结构框图，衰减器由程控衰减器4和线圈衰减器由5和6两部分构成，程控衰减器4由衰减器控制单元和数字电位器构成，完成对线圈电流的程控衰减控制。线圈衰减器由模拟信号加入线圈5和模拟线圈TX/RX 6构成，利用空间电磁波衰减完成对信号的衰减。
附图4为系统自检测单元9内部结构框图，由自检测系统主控单元，变采样率数据采集单元，核磁共振模拟信号调理单元，核磁共振前端模拟单元，开关K1构成。系统自检测单元信号检测通道，经过事先检测和标定，用于对核磁共振找水仪系统检测、标定装置进行自检测。
核磁共振找水仪系统检测，标定装置，按以下检测方法步骤对核磁共振找水仪器进行检测，标定：当工作在自检测模式下时，上位机1产生控制信号，通过仪器通讯总线2，将控制指令发送到核磁共振模拟信号发生器3和系统自检测单元9，核磁共振模拟信号发生器3将按照指令，产生初始振幅，拉莫尔频率，驰豫时间和初始相位等参数固定的核磁共振模拟信号，并关闭噪声发生器。核磁共振模拟信号发生器3发出控制指令，控制程控衰减器4的衰减比不断变化，在模拟线圈TX/RX 6内部产生不同幅度的核磁共振模拟信号，此时闭合开关K18，将信号输入到系统自检测单元9，对衰减后的信号进行提取，并将提取结果通过仪器总线2发送到上位机1，上位机1通过对比提取结果与发送信号参数，对核磁共振找水仪系统检测、标定装置性能与参数完成检测，保证装置正常工作。系统自检测单元9内部的模拟信号调理单元和变采样率数据采集单元经过事先标定，并作为整个仪器系统的标定基准。具体的标定参数包括核磁共振模拟信号发生器产生信号3的参数，程控衰减器4按照指令控制衰减比的能力，模拟信号加入线圈5和室内模拟线圈TX/RX6的衰减比，核磁共振信号发生器按照激发脉冲矩叠加产生信号的步骤与流程。
核磁共振找水仪系统检测、标定装置对核磁共振找水仪器进行标定的工作模式：上位机1推算和发送控制指令，控制核磁共振模拟信号发生器3产生规定幅度不包含任何噪声的核磁共振模拟信号，并关闭软件噪声发生器和硬件噪声发生器，核磁共振模拟信号发生器3根据核磁共振找水仪器给出的同步信号，该同步信号经过同步触发单元10，由核磁共振模拟信号发生器控制程控衰减器4不断调整衰减比，核磁共振找水仪11通过检测模拟TX/RX线圈6内产生的核磁共振信号，通过程控衰减器4和模拟信号加入线圈5，在室内模拟线圈TX/RX6中产生指定幅度的核磁共振信号。核磁共振找水仪11对信号进行采集并将实验结果通过仪器通讯总线2发送回上位机1，上位机1通过计算软件，对上传数据进行处理，提取核磁共振信号的关键参数，并将该关键参数与上位机开始推算出的核磁共振信号关键参数进行对比，通过对比发现核磁共振找水仪器系统的性能指标上的缺陷。
核磁共振找水仪系统检测、标定装置对核磁共振仪器噪声及抗干扰能力进行测试的模式：工作在仪器噪声及抗干扰能力测试模式下时，核磁共振找水仪系统检测、标定装置的工作模式与前两种工作模式大致相同。上位机1根据指令，发送控制指令，控制核磁共振模拟信号发生器3产生指定参数的核磁共振信号，该标准信号在整个工作过程中保持不变化。该模式下，核磁共振找水仪11不断给出外同步信号，该同步信号经过同步触发单元10，由核磁共振模拟信号发生器3控制，对产生信号中叠加的噪声的类型和幅度等参数进行扫描，具体扫描过程如下：首先按照噪声产生的类型进行扫描，例如首先产生野外采集的噪声信号，其次产生白噪声信号，再次产生白噪声和工频干扰合成信号。其次，按照产生噪声的幅度，进行扫描，例如在产生野外采集的噪声信号模式下，由核磁共振找水仪系统检测、标定装置控制程控衰减器，产生不同幅度的噪声信号。工作在该模式下，可以产生不同类型的，彼此不相关的同类噪声，用于验证仪器对不同信噪比的核磁共振信号的提取效果。在确定下产生噪声的类型和产生噪声的幅度后，上位机1将叠加次数发送给待测试的核磁共振找水仪11和核磁共振找水仪系统检测、标定装置，核磁共振模拟信号发生器3则按照叠加次数，产生同类型并彼此不相关的噪声，验证仪器的叠加效果。
核磁共振找水仪系统检测、标定装置激发脉冲矩扫描工作模式工作在该模式下时，需要核磁共振找水仪系统检测、标定装置整体运行。具体工作过程如下：上位机1分别推算出野外工作模式下的若干个激发脉冲矩所对应的核磁共振模拟信号的初始振幅，初始相位，拉莫尔频率，驰豫时间等关键参数，并通过仪器通讯总线2将信号相关的参数发送到核磁共振室内模拟信号发生器3，将噪声发生器的硬件噪声发生器关闭，由软件产生根据野外采集噪声信号进行编码后的室内模拟噪声波形，进行叠加实验时，由软件库控制每次产生相互之间不相关的噪声。上位机1将激发脉冲矩的信息和叠加次数等信息，按照与野外工作模式下相同的格式，发送给待测的核磁共振找水仪11。在所有初始化设置完毕后，上位机1发送启动指令，控制待测核磁共振找水仪11开始正常工作，核磁共振找水仪11按照叠加次数和激发脉冲矩个数不断给出外同步信号。核磁共振找水仪系统检测、标定装置则根据该同步信号按照顺序产生所需要的核磁共振室内模拟信号。与野外工作方式完全相同。当所有激发脉冲矩按照规定顺序执行完毕后，核磁共振找水仪11通过仪器通讯总线2向上位机传送实验数据，并按照与野外相同的工作模式对信号检测，并将核磁共振仪器取得的实验结果与预期结果对比，上位机仪器根据待测核磁共振找水仪器给出的测量结果，提取关键参数，并和预期的E-q曲线进行对比，验证仪器的激发脉冲矩扫描工作模式的工作可靠性。
对每一台即将进行野外实验的核磁共振找水仪器均进行上述相同的操作，可以确保仪器的可靠性和稳定性。
寻找地下水的地球物理勘探仪器的，可以挂接于地面核磁共振找水仪器系统总线上，对核磁共振野外噪声叠加消除效果以及激发脉冲矩扫描过程进行模拟，对仪器进行标定，并验证仪器工作可靠性。

Claims (4)

1、一种地面核磁共振找水仪的系统检测、标定装置，其特征在于，上位机(1)经仪器通讯总线(2)分别与核磁共振模拟信号发生器(3)、系统自检测单元(9)和核磁共振找水仪器(11)连接，核磁共振找水仪(11)经同步触发单元(10)分别与系统自检测单元(9)和核磁共振模拟信号发生器(3)相连接，核磁共振模拟信号发生器(3)经程控衰减器(4)与模拟信号加入线圈(5)连接，系统自检测单元(9)经开关(8)和模拟TX/RX线圈(6)连接至核磁共振找水仪器(11)，模拟TX/RX线圈(6)和信号加入线圈(5)置于屏蔽层(7)中，核磁共振模拟信号发生器(3)是由控制单元分别经核磁共振标准信号发生器、软件噪声发生器连接至模数转换器，由模数转换器连接至加法器，控制单元经硬件噪声产生器、开关K1连接加法器。
2、按照权利要求1所述的一种地面核磁共振找水仪的系统检测、标定装置，其特征在于，程控衰减器(4)是由衰减器控制单元经数字电位器与信号加入线圈(5)连接。
3、按照权利要求1所述的地面核磁共振找水仪的系统检测、标定装置，其特征在于，系统自检测单元(9)是由控制单元经变采样率数据采集单元、核磁共振模拟信号调理单元、核磁共振仪前端模拟单元、开关(8)连接模拟TX/RX线圈(6)，控制单元经控制信号线与开关(8)连接，控制模拟TX/RX线圈(6)与核磁共振仪前端模拟单元接通或断开。
4、按照权利要求1所述的装置的系统检测、标定方法，其特征在于，包括以下顺序和步骤：
a、地面核磁共振找水仪的系统检测、标定装置自检测：
上位机(1)产生控制信号，通过核磁共振找水仪(11)仪器通讯总线(2)将控制指令发送到核磁共振模拟信号发生器(3)和系统自检测单元(9)，核磁共振模拟信号发生器(3)将按照指令，产生初始振幅，拉莫尔频率，驰豫时间和初始相位等参数固定的核磁共振模拟信号，并关闭核磁共振模拟信号发生器(3)中的软件噪声发生器和硬件噪声发生器，核磁共振模拟信号发生器(3)发出控制指令，控制程控衰减器(4)的衰减比不断变化，在模拟的TX/RX线圈(6)内部产生不同幅度的核磁共振模拟信号，此时闭合开关(8)，将信号输入到系统自检测单元(9)，对衰减后的信号进行提取，并将提取结果通过核磁共振找水仪(11)仪器通讯总线(2)发送到上位机(1)，上位机(1)通过对比提取结果与发送信号参数，对核磁共振找水仪的系统检测、标定装置性能与参数完成检测，保证装置正常工作；
b、地面核磁共振找水仪关键参数标定：上位机(1)产生控制信号，控制核磁共振模拟信号发生器(3)产生与自检测模式下相同的单一核磁共振模拟信号，正常运行时，关闭核磁共振模拟信号发生器(3)中的软件噪声发生器和硬件噪声发生器，核磁共振模拟信号发生器(3)根据核磁共振找水仪给出的同步信号，该同步信号经过同步触发单元(10)，由核磁共振模拟信号发生器控制程控衰减器(4)不断调整衰减比，核磁共振找水仪(11)通过检测模拟TX/RX线圈(6)内产生的核磁共振信号，并将实验结果通过核磁共振找水仪仪器通讯总线(2)传送到上位机(1)进行关键参数提取，对比提取结果和预设参数，对核磁共振找水仪进行总体标定，并给出量化的核磁共振找水仪弱信号提取能力；
c、地面核磁共振找水仪噪声压制能力检测与标定：
上位机(1)发送控制指令，控制核磁共振模拟信号发生器(3)产生指定参数的核磁共振模拟信号，该模拟信号在整个工作过程中保持不变化，该模式下，核磁共振找水仪(11)不断给出外同步信号，该同步信号经过同步触发单元(10)，由核磁共振模拟信号发生器(3)控制，对产生信号中叠加的噪声的类型和幅度等参数进行扫描，先按照噪声产生的类型进行扫描，其次按照产生噪声的幅度进行扫描，由核磁共振找水仪的系统检测、标定装置控制程控衰减器，产生不同幅度的噪声信号，验证核磁共振找水仪(11)的叠加效果，在确定下产生噪声的类型和产生噪声的幅度后，上位机(1)将叠加次数发送给待测试的核磁共振找水仪(11)和核磁共振找水仪的系统检测、标定装置，核磁共振模拟信号发生器(3)则按照叠加次数，产生同类型并彼此不相关的噪声，验证核磁共振找水仪(11)的叠加效果；
d、地面核磁共振找水仪激发脉冲矩扫描过程检测：
上位机(1)分别推算出野外工作模式下的若干个激发脉冲矩所对应的核磁共振模拟信号的初始振幅，初始相位，拉莫尔频率，驰豫时间等关键参数，并通过核磁共振找水仪仪器通讯总线(2)将信号相关的参数发送到核磁共振模拟信号发生器(3)，关闭硬件噪声发生器，根据野外采集噪声信号进行编码后的模拟噪声波形进行叠加，上位机(1)将激发脉冲矩的信息和叠加次数，按照与野外工作模式下相同的格式，发送给待测的核磁共振找水仪(11)，在所有初始化设置完毕后，上位机(1)发送启动指令，控制待测核磁共振找水仪(11)开始正常工作，核磁共振找水仪(11)按照叠加次数和激发脉冲矩个数，不断给出外同步信号，核磁共振找水仪的系统检测、标定装置则根据该同步信号按照顺序产生所需要的核磁共振模拟信号，与野外工作方式完全相同，当所有激发脉冲矩按照规定顺序执行完毕后，上位机(1)根据待测核磁共振找水仪给出的测量结果，提取相关参数，并和预期的E-q曲线进行对比，验证核磁共振找水仪(11)的激发脉冲矩扫描工作模式的可靠性。
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