本實用新型公開了一種三維球形線圈，包括底板、平衡支撐結構、外層球形線圈、中層球形線圈以及內層球形線圈；內層球形線圈通過兩個固定支架安裝在中層球形線圈中；中層球形線圈通過兩個固定支架安裝在外層球形線圈中；外層球形線圈通過平衡支撐結構安裝在底板上；外層球形線圈、中層球形線圈以及內層球形線圈的球心重合；外層球形線圈的中心軸線、中層球形線圈的中心軸線以及內層球形線圈的中心軸相互垂直。該三維球形線圈利用外層球形線圈、中層球形線圈以及內層球形線圈構成三維組合磁場，形成一個均勻空間大、磁場均勻度高、可產生高精度的均勻標準磁場，對地磁背景噪聲提供較強的抑制作用。

技術領域

本實用新型涉及一種球形線圈，尤其是一種三維球形線圈。

背景技術

弱磁信號監測技術以具有鐵磁性的物體擾動地磁場分布，產生地磁場分布異常的物理現象為基礎，通過測量磁異信號的分布，提取磁異信號的特征量，并通過一定的數據處理最終得到目標相關信息。監測弱磁信號時，尤其是在地震蘊育過程中，地磁前兆異常的幅度在納特量級，要求所觀測的目標區磁異常信號在納特量級，而地磁場信號強度達到數十微特量級，兩者相差三個數量級左右，因此對地磁的噪聲抑制和信號提取變得非常困難。

目前的探測設備硬件方面的靈敏度越來越高，但是地磁背景場的強度達到數十微特量級，如何從大背景場下提取出納特量級的磁信號是最大難點。目前國際上抑制地磁背景磁場提取弱磁信號的方法主要分以下幾類：

(1)通過多通道磁探測可以實現背景磁場補償，對探測信號進行地磁背景磁場的抑制；

(2)對采集的后端信號濾波處理，但被探測的磁信號頻率與地磁信號頻率相近，濾波處理方法增加了背景磁場的抑制難度；

(3)基于磁信號的基本信號特征，通過三個標準正交基來對有特征的磁信號在地磁背景噪聲中進行有效的提取，但是該方法針對背景噪聲的抑制效果較弱。

發明內容

實用新型目的：提供一種三維球形線圈，能夠提供均勻空間大、均勻度高、可產生高精度的均勻標準磁場，從而對地磁背景噪聲具有較強的抑制效果。

技術方案：本實用新型所述的三維球形線圈，包括底板、平衡支撐結構、外層球形線圈、中層球形線圈以及內層球形線圈；內層球形線圈通過兩個固定支架安裝在中層球形線圈中；中層球形線圈通過兩個固定支架安裝在外層球形線圈中；外層球形線圈通過平衡支撐結構安裝在底板上；外層球形線圈、中層球形線圈以及內層球形線圈的球心重合；外層球形線圈的中心軸線、中層球形線圈的中心軸線以及內層球形線圈的中心軸相互垂直。

進一步地，外層球形線圈由上下對應的兩個半球形線圈組合構成；中層球形線圈由左右兩個對應的半球形線圈組合構成；內層球形線圈由前后兩個對應的半球形線圈組合構成。

進一步地，在半球形線圈的組合邊緣處設有一個與內部電線電連接的接頭座，在接頭座上設有導電插孔；兩個相組合的半球形線圈的接頭座之間設有導電電極桿插裝在導電插孔中。

進一步地，四個固定支架分別設置在上下兩個半球形線圈的半球頂部以及左右兩個半球形線圈的半球頂部。

進一步地，固定支架包括外側安裝螺栓、外側固定塊、中間銜接塊、兩根內側安裝螺栓以及兩個內側固定塊；在外側固定塊上設有外側旋轉安裝孔；外側安裝螺栓旋轉式安裝在外側旋轉安裝孔中；在中間銜接塊上設有一個外側螺紋盲孔以及兩個內側旋轉安裝孔；在兩個內側固定塊上均設有一個內側螺紋盲孔；兩根內側安裝螺栓旋轉式安裝在內側旋轉安裝孔中；外側安裝螺栓的螺桿端部螺紋旋合安裝在外側螺紋盲孔中；兩根內側安裝螺栓的螺桿端部分別螺紋旋合安裝在兩個內側固定塊的內側螺紋盲孔中；在上下兩個半球形線圈的半球頂部以及左右兩個半球形線圈的半球頂部均設有一個球頂安裝圓孔；四個固定支架的外側固定塊分別固定安裝在四個球頂安裝圓孔上；固定支架的兩個內側固定塊分別固定安裝在球頂安裝圓孔相對內側的兩個半球形線圈組合邊緣處。