平行共轴线圈的磁场特征研究与实验设计

通过计算机及相关的传感器和数据采集接口辅助,研究了平行共轴双线圈间距分别为0.5R,R,1.5R时,轴线方向磁场强度的分布规律及特征.从平行共轴双线圈间距为R的亥姆霍兹线圈所形成的均匀磁场出发,结合理论推导,自己设计并组装了三线圈实验装置,实现了平行共轴三线圈均匀磁场区域扩大、强度增强的实验设计,在一定程度上弥补了传统亥姆霍兹线圈磁场测量的不足并有助于对其深入的理解和研究.

多圈共轴线圈产生错位对激励磁场的影响

研究了多圈共轴线圈产生错位情况下其在空间激励磁场的分布变化，用最基本的毕奥．萨伐尔定律和叠加定理推算出磁场公式，并借助MATLAB软件计算出磁感应强度变化的数值解，绘制出线圈轴上和中心平面上的磁场变化分布图等。由此判断出磁感应线圈缠绕规则性对激励磁场分布的影响，对于一定精度磁场的产生给出合理的理论建议。计算结果表明，线圈偏移量与平均半径比值不大于0．04时，轴上磁感应强度变化在10^-11T量级，中心平面上磁场相对变化不超过1％。

任意两共轴圆线圈间的互感系数及磁感线的分布

从一个圆电流的矢势出发,导出了任意两共轴圆线圈间互感系数的函数表达式,根据其函数表达式,由数学软件MatLab绘出了互感系数随两线圈间距离及两线圈半径变化的分布图.然后再从一个圆电流的矢势出发,导出了任意两共轴圆电流线圈磁感线所满足的方程,按照磁感线方程也绘出了其磁感线在空间的分布图.

平行共轴双线圈的空间磁场研究

通过计算机及相关的传感器和数据采集接口辅助,获得了平行共轴双线圈的空间磁场分布,并从数值模拟和实验测量两个角度进行了对比研究,在一定程度上弥补了传统亥姆霍兹线圈磁场测量的不足并有助于对其深入的理解和研究。

两共轴平行圆线圈互感系数的讨论

讨论两共轴圆线圈之间的互感系数,通过计算绘出了互感系数随两线圈之间距离变化的曲线,给出了在满足一定误差要求时近似公式的具体使用范围.

一般情况下两共轴圆线圈间互感系数的简便计算

采用级数展开的方法,得到了一般情况下两共轴圆线圈间互感系数的严格无穷级数表达式,所得结果在除两线圈重合之外的所有情况下均是收敛的.并且在计算过程中利用磁矢势而非磁感应强度求出磁通量,使得该方法较为简便.

三分量感应测井仪线圈系结构研究

推导了三分量感应测井仪的两种线圈系视电导率解析解,使用matlab计算了各子阵列在均匀地层中的响应特性,分析均匀地层中视电导率与地层电导率的关系。结果表明:共面线圈系的趋肤效应大于共轴线圈系,并且视电导率出现了负值,这是目前三分量感应共面线圈系的固有缺陷。通过分析目前三分量感应测井仪的特点和存在的问题,为今后三分量感应测井仪器的优化设计奠定理论基础。

层状地层中三分量阵列感应测井响应特性研究

通过对比三分量共面线圈系与共轴线圈系结构,计算两种不同结构线圈系8个子阵列在三层层状地层中的响应特性,并分析不同的影响特点。结果表明:三分量共面线圈系受结构影响,使纵向响应出现“犄角”现象,但非简单的三层地层响应特征,可通过发射线圈或主接收线圈识别地层边界,计算层厚。通过分析三分量阵列感应两种不同结构线圈系的一维纵向微分几何因子,得到了共面线圈系出现负响应的原因。