本文關(guān)鍵詞：基于SPWM技術(shù)的核磁共振發(fā)射系統(tǒng)研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)基礎(chǔ)工程建設(shè)的不斷開展,地下施工工程建設(shè)的比重也逐漸增加,核磁共振探測(cè)技術(shù)作為唯一一種可以直接對(duì)地下水進(jìn)行探測(cè)的方法,已經(jīng)被越來(lái)越多的人認(rèn)可并逐步應(yīng)用在地下工程中,其在地下工程中的主要工作領(lǐng)域是對(duì)礦井和隧道中的災(zāi)害水源的預(yù)防與治理,并在應(yīng)用過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。然而,現(xiàn)有的核磁共振儀器在實(shí)地地下探測(cè)工程領(lǐng)域仍存在諸多不便,在隧道礦井中,由于在密閉防爆空間,因此不允許打開電容箱調(diào)節(jié)配諧電容,并且探測(cè)裝置復(fù)雜,地下工作作業(yè)空間狹小不便搬運(yùn)的問(wèn)題。在JLMRS-III型核磁共振找水儀的發(fā)射探測(cè)裝置中,采用的發(fā)射系統(tǒng)是基于H橋路的LC串聯(lián)諧振電路,其主要特征在于將高壓的方波轉(zhuǎn)化成高壓的正弦波,并且交變的正弦電流在地下感應(yīng)出激勵(lì)磁場(chǎng),能夠使地下水中的氫質(zhì)子發(fā)生能級(jí)躍遷的現(xiàn)象。但是,正弦電流的頻率隨著當(dāng)?shù)夭煌腖armor頻率的變化而變化,因此為了達(dá)到最大的激發(fā)效果需要改變正弦電流的頻率,因此在諧振電路中需要采用不同的LC參數(shù),以達(dá)到最大的激發(fā)效果。而在實(shí)際測(cè)量中,采用同一發(fā)射線圈,其電感值L保持一致,因此采用電容箱配諧相對(duì)應(yīng)的電容值C。本文針對(duì)地下工程中隧道和礦井的特殊工作環(huán)境,從核磁共振的基本原理出發(fā),對(duì)JLMRS型核磁共振發(fā)射機(jī)系統(tǒng)改進(jìn)。設(shè)計(jì)了基于SPWM技術(shù)的核磁共振找水儀的發(fā)射系統(tǒng)的整體方案,著重于對(duì)發(fā)射機(jī)的H橋路部分進(jìn)行研發(fā)與設(shè)計(jì)。此方法的特點(diǎn)在于,不采用LC諧振的方法產(chǎn)生高壓正弦波,而采用SPWM的方法產(chǎn)生高壓正弦波.并且由于本設(shè)計(jì)是應(yīng)用于地下工程中,在隧道礦井中,對(duì)災(zāi)害水源的探測(cè),探測(cè)深度要求小,因此對(duì)探測(cè)電流信號(hào)的幅值要求相對(duì)較低,針對(duì)地下工程具有良好效果,這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于取締了電容箱在核磁共振探測(cè)過(guò)程中諧振的作用,提高了整套儀器的便攜性。本文通過(guò)對(duì)仿真對(duì)兩種方法進(jìn)行比較和討論,完成方案選擇,對(duì)選擇的方案進(jìn)行了深入的分析,從仿真和理論的角度論證了方法的可行性,并給出了1k Hz-3k Hz間,間隔200Hz的采樣點(diǎn)在模擬線圈所對(duì)應(yīng)的電容值,為后續(xù)的設(shè)計(jì)硬件電路打下基礎(chǔ)。在硬件電路設(shè)計(jì)部分,以H橋路的設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn),包括H橋路的電路設(shè)計(jì),H橋路的驅(qū)動(dòng),H橋路驅(qū)動(dòng)的供電系統(tǒng),在JLMRS-III型儀器的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于SPWM技術(shù)的核磁共振發(fā)射系統(tǒng)。通過(guò)基于實(shí)驗(yàn)室操作平臺(tái)的對(duì)基于CPLD驅(qū)動(dòng)模塊測(cè)試、基于MOSFET管的H橋路測(cè)試以及對(duì)發(fā)射系統(tǒng)的整機(jī)測(cè)試,并與JLMRS-III型儀器的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果參數(shù)相符合,滿足實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：核磁共振 發(fā)射機(jī) H橋路 SPWM 技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O482.532;U456.3;TD745
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 本課題的研究意義與目的11-12
• 1.2 核磁共振探測(cè)儀器的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 基于SPWM方法的核磁共振探測(cè)方法的特點(diǎn)14-16
• 1.4 論文整體結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第2章 基于SPWM技術(shù)的核磁共振探測(cè)原理與儀器架構(gòu)18-25
• 2.1 核磁共振探測(cè)地下水的原理18-21
• 2.1.1 自旋和拉摩爾頻率18-19
• 2.1.2 核磁共振找水儀工作原理19-20
• 2.1.3 JLMRS-III型儀器的發(fā)射工作原理20-21
• 2.2 SPWM技術(shù)的基本原理21-22
• 2.3 基于SPWM技術(shù)的核磁共振找水系統(tǒng)的工作原理22-24
• 2.3.1 基于SPWM技術(shù)的核磁共振找水系統(tǒng)整體架構(gòu)22-23
• 2.3.2 基于SPWM技術(shù)的核磁共振發(fā)射機(jī)工作流程23-24
• 2.4 本章總結(jié)24-25
• 第3章 SPWM技術(shù)在地下核磁共振中的應(yīng)用25-37
• 3.1 SPWM技術(shù)的理論驗(yàn)證25-28
• 3.1.1 SPWM技術(shù)控制方法25-26
• 3.1.2 SPWM逆變電路的諧波分析26-27
• 3.1.3 低通濾波器的原理27-28
• 3.2 SPWM技術(shù)的方法選擇28-30
• 3.2.1 五階分段式方法測(cè)量28-29
• 3.2.2“直接法”測(cè)量29-30
• 3.3 兩種方法的分析比較30-33
• 3.3.1 五階分段式方法仿真及結(jié)果分析30-31
• 3.3.2”直接法”仿真實(shí)驗(yàn)及分析31-33
• 3.4 實(shí)驗(yàn)室仿真及測(cè)試33-35
• 3.5 本章小結(jié)35-37
• 第4章 基于SPWM技術(shù)的H橋設(shè)計(jì)37-44
• 4.1 電路硬件部分37-38
• 4.1.1 H橋的簡(jiǎn)介37-38
• 4.1.2 H橋的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)38
• 4.2 H橋的硬件電路38-41
• 4.3 CPLD軟件編程產(chǎn)生SPWM信號(hào)41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第5章 整機(jī)測(cè)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果44-51
• 5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)44-45
• 5.2 室內(nèi)測(cè)試45-48
• 5.2.1 上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)通信45-46
• 5.2.2 CPLD輸出驅(qū)動(dòng)橋路測(cè)試46
• 5.2.3H橋路系統(tǒng)測(cè)試46-48
• 5.3 整機(jī)發(fā)射48-49
• 5.4 本章小結(jié)49-51
• 第6章 全文總結(jié)51-53
• 6.1 主要工作及成果51-52
• 6.2 進(jìn)一步研究建議52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果56-57
• 致謝57

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 孟慶云;趙紅軍;吳保芳;;載波相移SPWM技術(shù)諧波分析與仿真研究[A];第八屆全國(guó)電技術(shù)節(jié)能學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 林昊;基于SPWM技術(shù)的核磁共振發(fā)射系統(tǒng)研制[D];吉林大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：基于SPWM技術(shù)的核磁共振發(fā)射系統(tǒng)研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：280392