CN121186868A - 航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空地球物理探测设备技术领域，具体涉及一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置，旨在解决现有技术中减振装置结构复杂、载荷效率低、减振效果有限及可靠性不足的问题，本发明包括：吊舱舱体；空心环形感应线圈组件，设置于所述吊舱舱体内；至少一个缓震支撑环，固定于所述吊舱舱体的内侧；至少一个限位环，固定于所述空心环形感应线圈组件上；弹性吊索和空气阻尼器，连接于所述缓震支撑环与所述限位环之间；本发明设计不仅结构简单、载荷利用率高、装配便捷，更能有效抑制飞行中的多维度振动与冲击，显著降低运动噪声，从而提升探测数据信噪比和测量精度。

Description

航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置

技术领域

本发明属于航空地球物理探测设备技术领域，具体涉及一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置。

背景技术

航空瞬变电磁法（ATEM）通过飞行器搭载发射与接收装置，是进行矿产资源勘查、地质填图等工作的高效勘探手段。在探测时，为避免飞行器自身的电磁干扰，接收线圈（磁传感器）通常被置于由拖缆拖曳的吊舱内。然而，在飞行中，吊舱受气流、拖缆振动等因素影响会产生剧烈运动，导致感应线圈磁场传感器随之产生姿态变化，并在地球磁场中切割磁感线，从而产生强烈的运动噪声。该噪声会严重污染有效的二次场信号，限制探测系统的信噪比和探测深度。

为了从根源上抑制感应接收线圈磁场传感器的运动噪声，主要采取减振方式减缓感应接收线圈磁场传感器的姿态变化，现有技术提出了多种减振方案，但普遍存在不足，具体如下。

一类方案是基于弹性悬吊的结构，例如采用双层框架和多层吊索的悬挂系统。这类方案虽然能起到一定的振动隔离作用，但结构复杂、装配困难，且由于主要依赖弹性吊索，阻尼系数小，在受到外界扰动后系统自身会产生新的振荡，引入不必要的噪声。更严重的是，当飞行器遭遇强气流而突然下落时，该类纯悬吊结构无法有效抵消巨大的冲击加速度，会导致线圈剧烈震荡，甚至损坏。此外，采用双层框架的设计浪费了宝贵的飞行平台有效载荷，降低了整个探测系统的效率。

另一类方案是采用液体悬浮的旋转隔离系统，例如基于同心球形结构和液体浮力的隔离器。此类方案虽然理论上能提供较好的旋转隔离，但对结构密封性要求极高，一旦液体泄漏，不仅会使减振功能失效，还可能损坏内部的精密电子单元。同时，复杂的液体和球形结构占用了过多空间和重量，限制了内部所能容纳的传感器线圈的尺寸和性能，同样存在有效载荷利用率低的问题。

综上所述，现有磁场测量装置的减振方案或因结构复杂、载荷利用率低，或因阻尼不足、无法应对剧烈冲击，或因存在泄漏风险、可靠性差，难以兼顾轻量化、高可靠性与高效减振性能。因此，本领域迫切需要一种结构简单可靠、载荷效率高且能有效抑制宽频带复杂振动的低噪声磁场测量装置。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即现有技术中减振装置结构复杂、载荷效率低、减振效果有限及可靠性不足的问题，本发明提供了一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置，包括：

吊舱舱体；

空心环形感应线圈组件，用于感应拾取待测磁场信号，所述空心环形感应线圈组件设置于所述吊舱舱体内；

至少一个缓震支撑环，固定于所述吊舱舱体的内侧；

至少一个限位环，固定于所述空心环形感应线圈组件上；

弹性吊索，连接于所述缓震支撑环与所述限位环之间；

空气阻尼器，连接于所述缓震支撑环与所述限位环之间；

其中，所述弹性吊索用于平衡所述空心环形感应线圈组件的重力，以使所述空心环形感应线圈组件悬浮于所述吊舱舱体内部；所述空气阻尼器用于对所述空心环形感应线圈组件的振动进行阻尼。

进一步的，所述空心环形感应线圈组件与所述吊舱舱体共中心设置。

进一步的，多个所述缓震支撑环沿所述吊舱舱体的内壁周向均匀分布，并共同环绕于所述空心环形感应线圈组件的外部。

进一步的，所述吊舱舱体的横截面为正多边环或圆环结构，并包括可拆卸连接的上部外壳和下部外壳。

进一步的，还包括底座，所述底座固定于所述下部外壳的底部；所述上部外壳和下部外壳的内侧均设置有用于对所述缓震支撑环进行限位和固定的肋结构；

所述缓震支撑环的下端通过一个连接板及螺孔与所述下部外壳固定连接，所述缓震支撑环为分体式结构，其上部为开口，并通过楔形结构和螺孔组装固定。

进一步的，所述缓震支撑环的数量为多个，并沿所述吊舱舱体的内壁周向均匀分布；所述限位环的数量为多个，并沿所述空心环形感应线圈组件的周向均匀分布，且与多个缓震支撑环一一对应。

进一步的，所述缓震支撑环上设置有用于连接所述弹性吊索的第一上部固定孔和用于连接所述空气阻尼器的第一下部固定孔；

所述限位环上设置有用于连接所述弹性吊索的第二上部固定孔和用于连接所述空气阻尼器的第二下部固定孔。

进一步的，所述空心环形感应线圈组件包括：圆形线圈支撑架和感应线圈；

所述圆形线圈支撑架的外圆周面上同轴开设有用于缠绕所述感应线圈的槽口，所述限位环套设并固定于所述圆形线圈支撑架的外部，所述限位环套设并固定于所述圆形线圈支撑架的外部。

进一步的，每一个所述限位环均包括通过楔形结构和螺孔进行可拆卸连接的两个或多个部分。

进一步的，所述吊舱舱体的外壳由玻璃纤维复合材料制成；所述缓震支撑环、所述限位环和所述圆形线圈支撑架均由尼龙材料制成。

本发明的有益效果：

本发明采用单层吊舱舱体与内部模块化支撑环的结构，取代了现有技术中复杂的双层框架悬吊系统。该设计显著减轻了减振系统的自身重量和体积，将更多的有效载荷空间和重量配额留给核心的探测部件，有助于提升整个航空瞬变电磁系统的发射磁矩和探测深度。与复杂的液体减振系统相比，本发明也具有更高的空间和重量利用率。

本发明采用的弹性吊索和空气阻尼器均为成熟、可靠的机械/气动元件，完全避免了液体减振系统所固有的密封失效、液体泄漏以及泄漏后可能损坏内部电子设备的风险。其坚固、简单的机械结构更能适应野外勘探多变的温度和恶劣的作业环境，保证了装置的长期稳定运行，实现了对空中移动测量过程中线圈的有效减震，显著降低了线圈的振动频率，从而提升了探测数据的信噪比和测量精度。

本发明的缓震支撑环、限位环等均为模块化组件，通过螺栓等标准件进行组装固定。这种设计使得现场安装、调试和部件更换变得简单快捷，解决了现有某些悬吊系统装配复杂、一致性差的问题，提升了设备的可维护性和外场工作效率。同时，多组减振单元并联的设计也允许根据实际需求调整数量，具有良好的灵活性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的整体结构示意图；

图2是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的下部外壳和底座示意图；

图3是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的上部外壳和限位孔示意图；

图4是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的缓震结构支撑环安装在底座上的示意图；

图5是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的缓震结构支撑环整体结构示意图；

图6是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的缓震结构支撑环局部楔形结构示意图；

图7是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的空心环形感应线圈组件示意图；

图8是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的限位环的结构示意图；

图9是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的内部截面轴测示意图；

图10是本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置的多个缓震结构支撑环和限位环的分布示意图；

图11是基于本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置进行震动试验测试得到的曲线图；

图12是基于本发明的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置进行震动试验测试得到的振动频率变化的结果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-图12所示，本发明提供的一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置，包括：吊舱舱体10；

空心环形感应线圈组件20，用于感应拾取待测磁场信号，设置于所述吊舱舱体10内；

至少一个缓震支撑环30，固定于所述吊舱舱体10的内侧；

至少一个限位环40，固定于所述空心环形感应线圈组件20上；

弹性吊索，连接于所述缓震支撑环30与所述限位环40之间；

空气阻尼器，连接于所述缓震支撑环30与所述限位环40之间；

其中，所述弹性吊索用于平衡所述空心环形感应线圈组件20的重力，以使所述空心环形感应线圈组件20悬浮于所述吊舱舱体10内部；所述空气阻尼器用于对所述空心环形感应线圈组件20的振动进行阻尼。

具体而言，本发明构建了一种协同式缓震结构，通过将弹性吊索与空气阻尼器并联使用，将核心测量单元即空心环形感应线圈组件20以悬浮姿态耦合装配于外部的吊舱舱体10中。在此结构中，弹性吊索的主要功能是承受空心环形感应线圈组件20的重力，使其悬浮于吊舱舱体10的几何中心，实现与舱体的基础物理隔离。

同时，空气阻尼器在空心环形感应线圈组件20因外部扰动产生任何振动趋势时，提供与振动速度相关的阻尼力，迅速耗散振动能量。这种弹性悬挂与主动阻尼协同工作的机制，既利用弹性吊索有效隔离了高频振动，又通过引入空气阻尼器，解决了传统纯弹性悬挂系统固有的低频谐振问题以及在遭遇突然下坠等大扰动时悬挂失效的缺陷。

通过该结构，可将线圈的固有谐振频率由传统结构的约20Hz显著降低至约3Hz。本发明高效抑制了运动噪声，显著提升了探测信号的信噪比，尤其改善了决定深部探测效果的晚期道数据质量。

作为本发明的进一步解释，所述空心环形感应线圈组件20与所述吊舱舱体10共中心设置。

参照图1、图9和图10，在整体布局上，空心环形感应线圈组件20的几何中心与吊舱舱体10的几何中心在理想工作状态下是重合的。这一共中心设置是通过将多个缓震支撑环30沿吊舱舱体10内壁周向均匀分布固定，并将多个限位环40沿空心环形感应线圈组件20外周周向均匀分布固定，再通过长度和性能均一的弹性吊索和空气阻尼器将二者一一对应连接而实现的。

本发明采用共中心设置，保证了整个装置的质量分布均匀对称，使得装置的重心能够稳定在几何中心。在飞行过程中，无论装置姿态如何变化，共中心的结构都有助于各缓震组件受力均衡，避免因偏心导致的不稳定晃动或倾斜，从而确保缓震系统在各个方向上都能提供一致且可预测的隔离性能，这是实现高精度稳定测量的基础。

作为对本发明的进一步解释，多个所述缓震支撑环30沿所述吊舱舱体10的内壁周向均匀分布，并共同环绕于所述空心环形感应线圈组件20的外部。

如图10所示，多个缓震支撑环30作为悬挂系统的固定基座，被安装在吊舱舱体10的内壁上，它们的排列方式是沿着舱体内部的周向等距分布。这些缓震支撑环30共同构成了一个环绕在空心环形感应线圈组件20外部的、稳固的环形支撑框架。

本发明采用此布局，确保了从空心环形感应线圈组件20向外的悬挂拉力和阻尼力能够均匀地传递到吊舱舱体10的整个结构上。通过多点、均匀分布的支撑方式，将单个悬挂点所承受的载荷分散开来，既提高了整个悬挂系统的承载能力和可靠性，也确保了对来自任意水平方向的振动冲击都能提供均衡的抑制效果，有效防止了空心环形感应线圈组件20在舱体内部发生平移或旋转，全方位地保障了线圈的稳定性。

作为对本发明的进一步解释，所述吊舱舱体10为正多边形结构或圆形结构，并包括可拆卸连接的上部外壳11和下部外壳12。

参照图1、图2和图3，吊舱舱体10在横截面上可设计为正多边环或圆环结构。在本发明的一个优选实施例中，所述吊舱舱体10呈现为正十二边形结构，其环中心处直径可设计为1.2m。此正十二边形结构为12组缓震组件的周向均匀安装提供了天然的、等间距的便利条件。当然，本领域技术人员可以理解，所述正多边形结构不限于正十二边形，亦可采用正八边形等其他正多边形；而圆形结构则在理论上具有最佳的对称性和振动特性，是另一优选的实施方式。正多边形结构在保证良好结构对称性与振动抑制性能的同时，因其具有平直边部，更易于加工制造、运输以及内部支撑结构的安装与定位。舱体由上部外壳11和下部外壳12两部分构成，二者通过螺栓等紧固件实现可拆卸连接。

具体地，上部外壳11的截面外侧可为半径105mm的半圆，其每一个边的最顶部均分布有用于固定主吊挂绳索的孔和限位槽。

参见图4，下部外壳12的截面外侧同样可为半径105mm的半圆，但其外侧最低端设计有40mm宽的平面，用于提供稳定的地面接触面。上下两个部分的壳体厚度均为5mm。

本发明采用正十二边形结构，为12个缓震支撑环30提供了天然的、等间距的安装平面，简化了设计和装配的复杂度。同时，上下可拆分的壳体结构极大地便利了内部复杂组件的安装与检修，特别是在野外作业环境下，能够快速打开舱体对空心环形感应线圈组件20或缓震组件进行维护、更换，极大地提高了现场装配与使用的便捷性。

作为对本发明的进一步解释，还包括底座13，所述底座13固定于所述下部外壳12的底部；所述上部外壳11和下部外壳12的内侧均设置有用于对所述缓震支撑环30进行限位和固定的肋结构。

如图2所示，在下部外壳12的底部，固定安装有底座13，该底座13与下部外壳底部的40mm宽平面共同构成了装置的地面支撑结构，起到了缓冲和保护作用，防止了外壳底部的磨损和冲击损坏。在上部外壳11和下部外壳12的内壁上，均设计有用于对缓震支撑环30进行限位和固定的肋结构。

更具体地，上部外壳11截面内侧半圆的最顶端以及下部外壳12截面内侧的最低端，均设有宽度为45mm的平面。该平面即为所述肋结构的核心部分，其尺寸与缓震支撑环30的安装面相匹配，专门用于精确固定和限位内部的缓震支撑环30。这种肋结构不仅显著增强了轻薄壳体的整体机械强度和刚度，使其能有效抵抗飞行中的气动载荷，而且为缓震支撑环30提供了精确的安装基准，确保了所有缓震组件安装位置的一致性和稳固性，这是整个缓震系统正常发挥作用的关键保证。

参见图6，所述缓震支撑环30的下端通过一个连接板及螺孔与所述下部外壳12固定连接，所述缓震支撑环30为分体式结构，其上部为开口，并通过楔形结构和螺孔组装固定。

为确保稳固安装，缓震支撑环30紧紧贴实在上部外壳11和下部外壳12内侧的肋结构上，该肋结构对其起到了有效的限位和支撑作用。具体而言，所述缓震支撑环30的下端特别设计有加宽的连接板，该连接板上设有多个螺孔，通过螺栓等紧固件，可将连接板同时与所述下部外壳12及底座13牢固地固定连接，从而形成一个极其稳定的底部支撑结构。

为了便于安装和维护内部的空心环形感应线圈组件20，缓震支撑环30的整体被设计为分体式结构。其上部为开口设计，由两个或多个部分组成。在组装时，这两个部分通过精密的楔形结构进行对位和预紧，以确保其精确合拢；随后，再通过预设的螺孔组装，用螺栓将其最终紧固。这种楔形对位与螺栓锁紧的组合固定方式，不仅保证了缓震支撑环30在闭合状态下的结构完整性和刚度，更极大地简化了整个装置的装配流程，使得内部组件的安装和拆卸变得非常便捷。

作为对本发明的进一步解释，所述缓震支撑环30的数量为多个，并沿所述吊舱舱体10的内壁周向均匀分布；所述限位环40的数量为多个，并沿所述空心环形感应线圈组件20的周向均匀分布，且与多个缓震支撑环30一一对应。

在本优选实施例中，如图10所示，采用了12个缓震支撑环30和12个限位环40的配置。12个缓震支撑环30沿正十二边形吊舱舱体10的12个内侧平面一一对应安装。同时，12个限位环40也均匀地固定在内部空心环形感应线圈组件20的外周。每一个缓震支撑环30都与正对它的一个限位环40构成一对，每一对之间通过独立的弹性吊索和空气阻尼器连接。

当然，在实际应用中，可根据传感器线圈的实际重量和尺寸，选配少于12组的支撑结构，以达到最佳缓震效果和载荷的高效利用。本发明通过此种一一对应、多点并联的悬挂方式，构建了一个稳定的力学平衡系统，能够同时抑制线圈在空间内的平动和转动。这种分布式的力学结构将载荷和振动能量分散处理，极大地提高了系统的稳定性和抗干扰能力，确保了空心环形感应线圈组件20始终精确地保持在舱体中心。

作为对本发明的进一步解释，所述缓震支撑环30上设置有用于连接所述弹性吊索的第一上部固定孔31和用于连接所述空气阻尼器的第一下部固定孔32；所述限位环40上设置有用于连接所述弹性吊索的第二上部固定孔41和用于连接所述空气阻尼器的第二下部固定孔42。

如图5及图8所示，为实现弹性吊索与空气阻尼器的并联连接，在缓震支撑环30和限位环40上均设置了特定的固定孔。具体地，缓震支撑环30上部设有第一上部固定孔31，下部设有第一下部固定孔32。与之对应，限位环40上部设有第二上部固定孔41，下部设有第二下部固定孔42。组装时，一根弹性吊索的两端分别连接在第一上部固定孔31和第二上部固定孔41之间，而一个空气阻尼器的两端则分别连接在第一下部固定孔32和第二下部固定孔42之间。

本发明通过将悬挂功能与阻尼功能的连接点在垂直方向上分开，形成了一个结构清晰、功能独立的并联模块。这种布局使得重力主要由上方的弹性吊索承担，而振动则同时被吊索的弹力和阻尼器的阻尼力所抑制。这种协同作用，特别是空气阻尼器的引入，极大地增加了系统的阻尼系数，有效衰减了由弹性吊索自身特性决定的低频谐振，从而将系统的整体动态响应性能提升到一个新的水平，实现了对宽频带振动的有效抑制。

作为对本发明的进一步解释，所述空心环形感应线圈组件20包括：圆形线圈支撑架21和感应线圈，所述限位环40套设并固定于所述圆形线圈支撑架21的外部。

如图7所示，核心的空心环形感应线圈组件20由两部分构成：一个是作为骨架的圆形线圈支撑架21，另一个是设置在圆形线圈支撑架21上的感应线圈。圆形线圈支撑架21是槽底直径为1.2m的槽口向外的支撑架，圆形线圈支撑架21的外周表面上加工有用于安装限位环40的凹槽，其槽底直径可为1.2m。多个限位环40则精确地套设并紧固在该凹槽内。

具体来说，所述圆形线圈支撑架21的外圆周面上同轴开设有截面呈U形的槽口22。所述感应线圈采用漆包线，例如线径为0.8mm的规格，紧密地缠绕于该槽口22内，其匝数可根据探测需求设计在100匝至200匝之间。所述圆形线圈支撑架21的槽底内径在本实施例中设计为1.2米，该尺寸可根据航空平台的载荷能力和探测深度要求在一定范围内调整，例如设置为1米至1.5米。

本发明的凹槽为限位环40提供了一个确切、牢固的安装位置，能够防止限位环在受到悬挂拉力时发生轴向滑动，从而确保了悬挂系统施加的作用力能够稳定、可靠地传递到整个线圈结构的框架上，维持其悬浮姿态的稳定。

作为对本发明的进一步解释，每一个所述限位环40均包括通过楔形结构和螺孔进行可拆卸连接的两个或多个部分。

如图8所示，为了能够安装到一体式的圆形线圈支撑架21的凹槽中，每一个限位环40本身都设计为分体结构，例如由左右两个部分组成。这两部分在接触面上设计有相互匹配的楔形结构，通过螺孔和紧固螺栓进行连接固定。装配时，将两个部分从两侧合拢在圆形线圈支撑架21的凹槽上，楔形结构在拧紧螺栓的过程中起到自锁和预紧的作用，使两个部分紧密贴合，从而将整个限位环40牢固地卡在凹槽内。此设计解决了在一个闭合的圆形支撑架上安装另一个闭合环的难题，简化了装配过程。

这种可拆卸的楔形卡接结构，不仅安装拆卸方便，而且能够提供非常牢固的夹持力，确保了限位环40与圆形线圈支撑架21之间无任何相对滑动或松动，保证了力学传递路径的刚性和可靠性，实现了装配过程的简单可靠。

作为对本发明的进一步解释，所述吊舱舱体10的外壳由玻璃纤维复合材料制成；所述缓震支撑环30、所述限位环40和所述圆形线圈支撑架21均由尼龙材料制成。

为了在满足强度要求的同时最大限度地减轻装置重量，以提高航空飞行平台的有效载荷利用率，本发明对关键部件进行了优选的材料选择。其中，吊舱舱体10的上部外壳11、下部外壳12优选采用玻璃纤维复合材料通过一次性成型工艺制成，其拉伸、弯曲和压缩强度均可达到300MPa以上。

而内部直接参与缓震和支撑的机械部件，包括缓震支撑环30、限位环40以及圆形线圈支撑架21，则优选采用尼龙材料制成，其拉伸、弯曲和压缩强度大于50MPa，同时具有超过50%的塑性。

玻璃纤维复合材料的应用使得外壳在保持极高强度和刚性的同时，质量极轻，为内部传感器结构提供了坚固的保护。而尼龙材料的应用则兼顾了强度与韧性，其足够的强度可以承受工作载荷，而其优异的塑性则使其能够很好地释放和吸收装配过程中可能产生的应力，避免了应力集中导致的脆性断裂风险，从而确保了装配精度和整个内部支撑结构的长期可靠性。

作为本发明的另一种实施方式，其中的弹性吊索也可替代为具有弹性吊索功能的空气阻尼器，即将空气阻尼器与弹性吊索的功能结合到一体。这种集成式部件可以直接连接在缓震支撑环30和限位环40之间，同时实现平衡重力和衰减振动的功能。然而，这种集成式阻尼器的内部结构通常十分复杂，导致制造成本显著升高，并且在恶劣的野外工作环境下，一旦损坏，其更换和维修也十分繁琐。因此，相较之下，前述实施例中所详述的弹性吊索与空气阻尼器分立并联的方案，在结构简单性、成本效益、可靠性以及现场可维护性方面具有更佳的综合表现。

综上所述，本发明通过采用弹性吊索与空气阻尼器协同工作的并联缓震结构，并创新性地结合了轻质化的正十二边形单层框架舱体设计，提供了一种结构简单、装配方便、载荷利用率高、缓震性能优异的低运动噪声磁场测量装置。该装置有效克服了现有技术中双悬吊结构复杂、液体悬浮系统密封要求高、纯弹性悬挂无法抵抗大扰动等诸多缺点，并将测量线圈的固有谐振频率从约20Hz降低至约3Hz，极大地降低了航空瞬变电磁探测中的运动噪声，提高了晚期道数据的质量，从而显著提升了深部资源的探测效果。

本实施例在增加缓震机构后，开展了振动测试试验。振动测试采用垂直施加激励，监测传感器线圈的振动曲线，如图11所述，其中水平的曲线为归一化的激励曲线，带有尖峰的曲线为缓震机构的响应曲线，图中明显可以看到缓震频率调整到了3.2Hz，而更关注的大于10Hz的信号，已经被缓震机构明显减震，低于激励信号。频率越高，缓震效果越明显。

如图12所示，由曲线可明显看出固有振动频率降低到了3Hz附近，分别在2Hz和4Hz附近位置出现最大值。而更加关注的高于10H的信号，运动噪声明显减弱，且具有随频率增大运动噪声逐渐减弱的趋势。缓震效果得到明显验证。

术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空瞬变电磁探测用低噪声磁传感器减震装置，其特征在于，包括：

吊舱舱体(10)；

空心环形感应线圈组件(20)，用于感应拾取待测磁场信号，所述空心环形感应线圈组件(20)设置于所述吊舱舱体(10)内；

至少一个缓震支撑环(30)，固定于所述吊舱舱体(10)的内侧；

至少一个限位环(40)，固定于所述空心环形感应线圈组件(20)上；

弹性吊索，连接于所述缓震支撑环(30)与所述限位环(40)之间；

空气阻尼器，连接于所述缓震支撑环(30)与所述限位环(40)之间；

其中，所述弹性吊索用于平衡所述空心环形感应线圈组件(20)的重力，以使所述空心环形感应线圈组件(20)悬浮于所述吊舱舱体(10)内部；所述空气阻尼器用于对所述空心环形感应线圈组件(20)的振动进行阻尼。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空心环形感应线圈组件(20)与所述吊舱舱体(10)共中心设置。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，多个所述缓震支撑环(30)沿所述吊舱舱体(10)的内壁周向均匀分布，并共同环绕于所述空心环形感应线圈组件(20)的外部。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吊舱舱体(10)的横截面为正多边形环或圆环结构，并包括可拆卸连接的上部外壳(11)和下部外壳(12)。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括底座(13)，所述底座(13)固定于所述下部外壳(12)的底部；所述上部外壳(11)和下部外壳(12)的内侧均设置有用于对所述缓震支撑环(30)进行限位和固定的肋结构；

所述缓震支撑环（30）的下端通过一个连接板及螺孔与所述下部外壳（12）固定连接，所述缓震支撑环（30）为分体式结构，其上部为开口，并通过楔形结构和螺孔组装固定。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缓震支撑环(30)的数量为多个，并沿所述吊舱舱体(10)的内壁周向均匀分布；所述限位环(40)的数量为多个，并沿所述空心环形感应线圈组件(20)的周向均匀分布，且与多个缓震支撑环(30)一一对应。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于,所述缓震支撑环(30)上设置有用于连接所述弹性吊索的第一上部固定孔(31)和用于连接所述空气阻尼器的第一下部固定孔(32)；

所述限位环(40)上设置有用于连接所述弹性吊索的第二上部固定孔(41)和用于连接所述空气阻尼器的第二下部固定孔(42)。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空心环形感应线圈组件(20)包括：圆形线圈支撑架(21)和感应线圈；

所述圆形线圈支撑架(21)的外圆周面上同轴开设有用于缠绕所述感应线圈的槽口（22），所述限位环(40)套设并固定于所述圆形线圈支撑架(21)的外部。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，每一个所述限位环(40)均包括通过楔形结构和螺孔进行可拆卸连接的两个或多个部分。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述吊舱舱体(10)的外壳由玻璃纤维复合材料制成；所述缓震支撑环(30)、所述限位环(40)和所述圆形线圈支撑架(21)均由尼龙材料制成。