CN106199744A - 一种地磁场探测成像系统 - Google Patents

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龙克文
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Abstract

一种地磁场探测成像系统，包括磁场探测器、控制模块、显示模块和传输模块；磁场探测器通过传输模块与控制模块电连接；显示模块与控制模块电连接；磁场探测器包括耐高压的外壳、高导磁率的铁氧体棒状装置、霍尔元件和处理器模块；霍尔元件设于铁氧体棒状装置的内端；外壳的外壁上设有辐射状深孔，铁氧体棒状装置的一端安装于辐射状深孔内，安装有霍尔元件的那一端凸出于外壁；霍尔元件的输出端与处理器模块输入端电连接，处理器模块通过传输模块与控制模块电连接。本发明根据上述内容，能够抵抗海底的高压，在海底中探测磁场强度分布情况，并将检测数据以彩色立体三维图形的方式直观地呈现，更利于对数据的分析和利用。

Description

一种地磁场探测成像系统
技术领域
本发明涉及水下仪器设备领域，尤其涉及一种地磁场探测成像系统。
背景技术
地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分。基本磁场是地磁场的主要部分，起源于地球内部，比较稳定，属于静磁场部分。变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于地球内部，相对比较微弱。地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。
地磁场探测一直是地球物理调查的重要内容，特别是在海洋地球物理勘察中，水下非接触磁检测对于水下资源调查、海上石油探测、抢险救生、水下土木工程建设以及海洋军事等领域深有价值；但现有的地磁场探测设备功能过于简单，并不能很好地检测到地磁场的分布。
发明内容
本发明的目的在于提出一种地磁场探测成像系统，其能抵抗海底的高压，在海底中探测磁场强度分布情况，并将检测数据以彩色立体三维图形的方式直观地呈现，更利于对数据的分析和利用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
如图1和图2所示，一种地磁场探测成像系统，包括磁场探测器、控制模块、显示模块和传输模块；
所述磁场探测器通过所述传输模块与所述控制模块电连接；
所述显示模块与所述控制模块电连接；
所述磁场探测器包括耐高压的外壳、高导磁率的铁氧体棒状装置、霍尔元件和处理器模块；
所述霍尔元件设于所述铁氧体棒状装置的内端；
所述外壳的外壁上设有辐射状深孔，所述铁氧体棒状装置的一端安装于所述辐射状深孔内，安装有所述霍尔元件的那一端凸出于所述外壁；
所述霍尔元件的输出端与所述处理器模块输入端电连接，所述处理器模块通过所述传输模块与所述控制模块电连接。
进一步，所述霍尔元件、铁氧体棒状装置和辐射状深孔的数量为多个；
每个所述霍尔元件均安装于对应的所述铁氧体棒状装置的内端；
每个所述铁氧体棒状装置均安装于对应的所述辐射状深孔内。
进一步，还包括有三轴传感器，其设置于所述磁场探测器；
所述三轴传感器与所述处理器模块电连接。
进一步，还包括有数字摄像模块，其设置于所述磁场探测器的外壳，与所述控制模块电连接。
进一步，还包括有内置电源模块和供电电缆模块；
所述内置电源模块设置于所述磁场探测器外壳的内部，所述供电电缆模块设置于所述磁场探测器。
进一步，还包括有GPS模块，其与所述控制模块电连接。
进一步，所述传输模块为光纤传输模块。
进一步，还包括有运算放大模块和模数转换模块；
所述霍尔元件的输出端与所述运算放大模块的输入端电连接；
所述运算放大模块的输出端与所述模数转换模块输入端电连接；
所述模数转换模块的输出端与所述处理器模块的输入端电连接。
进一步，所述磁场探测器的外壳为高强度不锈钢及高强度树脂玻璃材质，所述磁场探测器具有密封结构，其密封材质为软性材料。
进一步，还包括有光电传感器，其输入端分别与所述数字摄像模块的输出端和处理器模块的输出端电连接，所述光电传感器的输出端通过所述传输模块与所述控制模块电连接。
本发明根据上述内容，提出一种地磁场探测成像系统，用于测量海洋环境中磁场是否存在、以及磁场分布情况。在使用时，所述磁场探测器内的将检测到的数据通过所述传输模块传输至所述控制模块，所述控制模块将数据传输至所述显示模块，以彩色立体三维图形的方式表达所述磁场探测器周围磁场强度分布情况，使得磁场强度分布情况能够更加直观地被呈现，更利于对数据的分析和利用。
耐高压的所述外壳，能够提高所述磁场探测器在深海中的抗压程度，从而保证所述磁场探测器在深海中作业的稳定性；所述铁氧体棒状装置的一端安装于所述辐射状深孔内，能够保证所述铁氧体棒状装置稳定地被安装，所述铁氧体棒状装置为高导磁率的，保证安装在其内端的高灵敏度霍尔元件能够更加容易检测到磁场强度分布情况。
附图说明
图1是本发明其中一个实施例的逻辑控制图。
图2是本发明其中一个实施例的磁场探测器的逻辑控制图。
其中：磁场探测器1、控制模块2、显示模块3、传输模块4、霍尔元件11、处理器模块12、运算放大模块13、模数转换模块14、GPS模块6、数字摄像模块7、光电传感器8。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种地磁场探测成像系统，包括磁场探测器1、控制模块2、显示模块3和传输模块4；
所述磁场探测器1通过所述传输模块4与所述控制模块2电连接；
所述显示模块3与所述控制模块2电连接；
所述磁场探测器1包括耐高压的外壳、高导磁率的铁氧体棒状装置、霍尔元件11和处理器模块12；
所述霍尔元件11设于所述铁氧体棒状装置的内端；
所述外壳的外壁上设有辐射状深孔，所述铁氧体棒状装置的一端安装于所述辐射状深孔内，安装有所述霍尔元件11的那一端凸出于所述外壁；
所述霍尔元件11的输出端与所述处理器模块12输入端电连接，所述处理器模块12通过所述传输模块4与所述控制模块2电连接。
所述一种地磁场探测成像系统，用于测量海洋环境中磁场是否存在、以及磁场分布情况。在使用时，所述磁场探测器1内的将检测到的数据通过所述传输模块4传输至所述控制模块2，所述控制模块2将数据传输至所述显示模块3，以彩色立体三维图形的方式表达所述磁场探测器1周围磁场强度分布情况，使得磁场强度分布情况能够更加直观地被呈现，更利于对数据的分析和利用。
耐高压的所述外壳，能够提高所述磁场探测器1在深海中的抗压程度，从而保证所述磁场探测器1在深海中作业的稳定性；所述铁氧体棒状装置的一端安装于所述辐射状深孔内，能够保证所述铁氧体棒状装置稳定地被安装，所述铁氧体棒状装置为高导磁率的，保证安装在其内端的高灵敏度霍尔元件11能够更加容易检测到磁场强度分布情况。
进一步，所述霍尔元件11、铁氧体棒状装置和辐射状深孔的数量为多个；
每个所述霍尔元件11均安装于对应的所述铁氧体棒状装置的内端；
每个所述铁氧体棒状装置均安装于对应的所述辐射状深孔内。
能够增大对所述磁场探测器1周边的磁场强度的检测范围，提供一个更加可靠的检测结果。
进一步，还包括有三轴传感器5，其设置于所述磁场探测器1；
所述三轴传感器5与所述处理器模块12电连接。
可以随时感知所述磁场探测器1在水中的姿态，结合所述处理器模块12的数据处理，可以确保所述显示模块3的能够显示图形化数据，与真实的海底情况一致。
进一步，还包括有数字摄像模块7，其设置于所述磁场探测器1的外壳，与所述控制模块2电连接。
使得工作人员可以直接看到所述磁场探测器1所在位置当前的实时图像，更加便于对所述磁场探测器1的位置操作，也能避免所述磁场探测器1碰撞到异物等异常情况以破坏所述磁场探测器1结构。
进一步，还包括有内置电源模块和供电电缆模块；
所述内置电源模块设置于所述磁场探测器1外壳的内部，所述供电电缆模块设置于所述磁场探测器1。
通过所述内置电源模块和供电电缆模块的配合，可以使所述磁场探测器1实现连续不停歇的工作，提高其作业的持续性和对磁场数据测量的连续性。
进一步，还包括有GPS模块6，其与所述控制模块2电连接。
结合GPS数据，一方面，可以对大面积海底绘制磁场分布的可视化数据图表；另一方面，对于区域性的探测扫描，可判断磁场强度分布的考察是否有必要的。
进一步，所述传输模块4为光纤传输模块。
所述光纤传输模块为光纤电缆，保证数据传输的过程不受干扰，没有损失，这就确保了检测结果经过深海传输后没有任何损失，意味着检测数据和现场视频信号完全无损地传递到所述控制模块2。
进一步，还包括有运算放大模块13和模数转换模块14；
所述霍尔元件11的输出端与所述运算放大模块13的输入端电连接；
所述运算放大模块13的输出端与所述模数转换模块14输入端电连接；
所述模数转换模块14的输出端与所述处理器模块12的输入端电连接。
所述霍尔元件11将检测到的模拟信号传输至所述运算放大模块13，所述运算放大模块13将放大后的模拟信号传输至所述模数转换模块14进行数字化编码，最终数字化的信号从所述处理器模块12传输至所述控制模块2，实现数据的有效数字化和传输，保证磁场检测结果的有效呈现。
进一步，所述磁场探测器1的外壳为高强度不锈钢及高强度树脂玻璃材质，所述磁场探测器1具有密封结构，其密封材质为软性材料。
能够提高所述磁场探测器1的外壳的抗压程度，更其与所述磁场探测器1在海底中作业；所述磁场探测器1的密封结构的密封材质为软性材料，能够提高其密封程度，达到优秀的防水效果。
进一步，还包括有光电传感器8，其输入端分别与所述数字摄像模块7的输出端和处理器模块12的输出端电连接，所述光电传感器8的输出端通过所述传输模块4与所述控制模块2电连接。
所述光电传感器8能够实现功率加强的效果，提高数据的输出效率。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地磁场探测成像系统，其特征在于：包括磁场探测器、控制模块、显示模块和传输模块；
所述磁场探测器通过所述传输模块与所述控制模块电连接；
所述显示模块与所述控制模块电连接；
所述磁场探测器包括耐高压的外壳、高导磁率的铁氧体棒状装置、霍尔元件和处理器模块；
所述霍尔元件设于所述铁氧体棒状装置的内端；
所述外壳的外壁上设有辐射状深孔，所述铁氧体棒状装置的一端安装于所述辐射状深孔内，安装有所述霍尔元件的那一端凸出于所述外壁；
所述霍尔元件的输出端与所述处理器模块输入端电连接，所述处理器模块通过所述传输模块与所述控制模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种地磁场探测成像系统，其特征在于：所述霍尔元件、铁氧体棒状装置和辐射状深孔的数量为多个；
每个所述霍尔元件均安装于对应的所述铁氧体棒状装置的内端；
每个所述铁氧体棒状装置均安装于对应的所述辐射状深孔内。
3.根据权利要求1所述的一种地磁场探测成像系统，其特征在于：还包括有三轴传感器，其设置于所述磁场探测器；
所述三轴传感器与所述处理器模块电连接。
4.根据权利要求1所述的一种地磁场探测成像系统，其特征在于：还包括有数字摄像模块，其设置于所述磁场探测器的外壳，与所述控制模块电连接。
5.根据权利要求4所述的一种地磁场探测成像系统，其特征在于：还包括有内置电源模块和供电电缆模块；
所述内置电源模块设置于所述磁场探测器外壳的内部，所述供电电缆模块设置于所述磁场探测器。
6.根据权利要求1所述的一种地磁场探测成像系统，其特征在于：还包括有GPS模块，其与所述控制模块电连接。
7.根据权利要求1所述的一种地磁场探测成像系统，其特征在于：所述传输模块为光纤传输模块。
8.根据权利要求1所述的一种地磁场探测成像系统，其特征在于：还包括有运算放大模块和模数转换模块；
所述霍尔元件的输出端与所述运算放大模块的输入端电连接；
所述运算放大模块的输出端与所述模数转换模块输入端电连接；
所述模数转换模块的输出端与所述处理器模块的输入端电连接。
9.根据权利要求1所述的一种地磁场探测成像系统，其特征在于：所述磁场探测器的外壳为高强度不锈钢及高强度树脂玻璃材质，所述磁场探测器具有密封结构，其密封材质为软性材料。
10.根据权利要求4所述的一种地磁场探测成像系统，其特征在于：还包括有光电传感器，其输入端分别与所述数字摄像模块的输出端和处理器模块的输出端电连接，所述光电传感器的输出端通过所述传输模块与所述控制模块电连接。
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