MRS-TEM联用仪轻便化设计

【摘要】MRS-TEM联合地下水探测仪是一种联用两种地球物理方法对地下水进行探测的仪器，相比其他物探方法，具有探测直接、反演结果丰富等特点，而且利用两种物探技术，优势互补，更高效的探测地下水。但是现有联用仪存在体积大，以及工作稳定可靠性不高的问题，阻碍了其在隧道矿井等空间狭小且环境较恶劣的地方的应用。本文针对现有仪器的缺点，研制出一种MRS-TEM轻便化联用仪系统，并给出了具体设计方案和测试结果。本文首先介绍了MRS-TEM联用仪的国内外发展现状，然后分别阐述了核磁共振和瞬变电磁方法地下水探测的原理。根据探测的原理，在现有联用仪的基础上，进行了MRS-TEM联用仪轻便化设计。采用了以下几项关键技术：1．模块化设计技术MRS-TEM联用仪的系统复杂，功能电路很多，各个电路之间既有相互共用、交叉，又有一定的独立性，这会对系统的生产、调试、维护以及升级产生影响，特别是对系统轻便化的设计造成较大的影响。所以，在设计MRS-TEM轻便化系统时，对系统各个电路进行了功能分析，在此基础上对系统重新进行了模块化划分，提高了MRS-TEM系统的工作效率和轻便化程度。2.数字化设计技术轻便化设计必然改变原有的结构设计，几乎所有的零件和器件都要重新设计或选型。这样反复试验的工作量是巨大的，并且要耗费大量的时间和财力，所以，使用先进的数字化设计技术，进行了MRS-TEM轻便化系统的三维仿真模拟辅助设计和器件的选型，提高了设计效率，使轻便化系统结构紧凑合理。3.可靠性设计技术作为一款以计量检测为主的物探仪器，测试基本都在野外进行，会遇到各种恶劣的天气以及各种复杂的地形。MRS-TEM联用仪轻便化系统是针对解决隧道下灾害水源的探测问题，会遇到更加恶劣的工作环境，这就要求MRS-TEM联用仪轻便化系统有较强的可靠性和稳定性。所以，对MRS-TEM联用仪轻便化系统的一些关键部件进行了可靠性的设计，确保了MRS-TEM联用仪轻便化系统在不同环境下都能稳定可靠的工作。通过以上关键技术的使用，联用仪的体积减少了55.2％，重量减少了61.2％，不仅提高了仪器的可靠性和稳定性，而且大大缩短设计时间，降低了工作量和成本。完成了关键技术的设计后，对MRS-TEM联用仪轻便化系统的各个模块进行了具体的设计及实物的制作，最后对整机进行了设计和实物的组装，并进行了室内和野外测试。通过对测量结果分析表明，MRS-TEM联用仪轻便化仪器满足测量要求，能够对地下水进行有效的测量，仪器性能稳定可靠。
【作者】窦智；
【导师】林君；尚新磊；
【作者基本信息】吉林大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】联用仪；轻便化；模块化；三维仿真；可靠性；

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