專利名稱：一種海洋地震檢波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海洋地震檢波器，又稱海洋水聽器，屬于聲學(xué)換能器領(lǐng)域，其作用是將機(jī)械振動(dòng)能量通過壓電材料轉(zhuǎn)換為電能，以電信號(hào)的形式輸出。電信號(hào)輸入儀器，通過儀器記錄與分析，得到實(shí)際的地質(zhì)資料。
背景技術(shù)：
目前在海洋地震勘探和地質(zhì)測量中，通常采用拖曳陣或海底拖纜進(jìn)行勘探，采用的檢波器為高頻諧振體，頻率比較高，靈敏度比較低，在低頻段信號(hào)的接收性能不好。對(duì)于地形較為復(fù)雜的地段，往往較大的作業(yè)船無法在這些區(qū)域施工，海底拖纜也無法對(duì)此進(jìn)行施工，并且在這些區(qū)域，施工的時(shí)候外界的背景噪音比較大，主要是風(fēng)引起的水浪噪聲，使信號(hào)的接收效果比較差。在海洋或其他水域進(jìn)行地震勘探，通常陸地用地震檢波器無法滿足施工的要求，因?yàn)殛懙赜玫卣饳z波器必須固定于海底或河床上才能接收到振動(dòng)信號(hào)，通常水域施工難以實(shí)現(xiàn)。在水中振動(dòng)信號(hào)往往是以聲的信號(hào)進(jìn)行傳播，由于水的剪切應(yīng)力為零，因此在水中不存在縱波，從海底傳播上來的振動(dòng)信號(hào)在經(jīng)過水與陸地的界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的反射與折射，使能量產(chǎn)生一定的損耗，并且縱波會(huì)以轉(zhuǎn)換波的形式進(jìn)入到水介質(zhì)中，越接近海面，信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)越弱。這就需要檢波器具有較大的工作深度，以提高接收信號(hào)的靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種海洋地震檢波器，它能克服現(xiàn)有的海洋勘探中使用的檢波器在低頻段信號(hào)的接收性能不好、接收效果比較差的問題。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種海洋地震檢波器，它包括振動(dòng)體和適配器，其特征是振動(dòng)體固定在殼體內(nèi)，振動(dòng)體至少由壓電體、金屬基片構(gòu)成，壓電體固定在基片上，基片被固定在殼體上，殼體內(nèi)的壓電體、金屬基片至少形成一個(gè)空腔，構(gòu)成空腔振動(dòng)體；其中的適配器是由導(dǎo)磁材料、適配線圈構(gòu)成，導(dǎo)磁材料將初、次級(jí)線圈組合在一起；初級(jí)與壓電材料連接，次級(jí)與電纜電連接。
所述的空腔振動(dòng)體外層殼體有凸臺(tái)。
所述的外殼是透聲材料。
所述的適配器磁性材料是軟磁材料。
所述的適配線圈至少包括一組以上的輸出端。
所述的基片與殼體之間有耦合材料。
所述的殼體內(nèi)的壓電體、金屬基片構(gòu)成2-4個(gè)空腔。
本實(shí)用新型的工作過程是壓電材料與適配器次級(jí)線圈相連，構(gòu)成諧振回路，當(dāng)空腔振動(dòng)體外層殼體或凸臺(tái)由于接收到水面來的振動(dòng)波時(shí)，會(huì)對(duì)壓電體作用使其產(chǎn)生電信號(hào)，電信號(hào)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)磁場，通過導(dǎo)磁材料的耦合，使次級(jí)線圈產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電動(dòng)勢，將其以電壓信號(hào)形式輸出。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型采用單個(gè)封裝，靈敏度比較高，密封性能比較好，通過調(diào)整適配器的諧振頻率，可以工作在較深的深度。由于采用適配器進(jìn)行諧振頻率調(diào)整，可以使檢波器的工作頻率在較低的頻段，使檢波器的帶寬達(dá)到5Hz-1000Hz范圍。通過調(diào)整檢波器靈敏度，可以提高檢波器的信噪比，通常高頻信號(hào)比較微弱，提高微弱信號(hào)的接收，從而提高勘探的分辨率。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說明；圖1是實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施例外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、振動(dòng)體；2、適配器；3、端蓋；4、電纜；5、外殼；6、凸臺(tái)；7、壓電陶瓷；8；基片；9、腔體；10、導(dǎo)磁材料；11、適配線圈；12、錐體；13、柱體；14、檢測頭。
具體實(shí)施方式
圖2是實(shí)施例外觀結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示實(shí)施例殼體結(jié)構(gòu)是由錐體12、柱體13和檢測頭14部分三段為一體的結(jié)構(gòu)。
圖1是實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，錐體12為信號(hào)輸出部分；柱體13為適配器部分；檢測頭14、內(nèi)固定振動(dòng)體1。振動(dòng)體1由壓電陶瓷7、基片8和腔體9組成，基片8外層的外殼5正對(duì)有凸臺(tái)6，在水中時(shí)凸臺(tái)6使檢波器依靠水的壓力將檢波器外殼5與壓電陶瓷7貼緊，保證聲波被壓電陶瓷7接收；基片8與殼體5之間有耦合材料，外殼采用透聲材料制成，使外殼介質(zhì)中的損耗降到最低。適配器2是由導(dǎo)磁材料10、適配線圈11組成，適配線圈11繞在導(dǎo)磁材料10上，適配線圈11有兩個(gè)級(jí)圈，一個(gè)是次級(jí)線圈；另一個(gè)次級(jí)線圈。將初、次級(jí)線圈組合在一起；初級(jí)與壓電材料連接，次級(jí)與電纜電連接。適配器被安裝在一外殼5內(nèi)，適配器水中工作時(shí)，水壓不會(huì)使適配器受壓，保證信號(hào)輸出正常。在外殼5的端部，安裝帶有穿線環(huán)的端蓋3，采用螺絲將其固定，導(dǎo)線在穿線環(huán)的孔中纏繞，保證導(dǎo)線具有一定的抗拉力，使施工的過程中檢波器不會(huì)被拉脫。為了使檢波器工作在較深的深度，整個(gè)檢波器的封裝必須具有良好的密封性，檢波器采用整體進(jìn)行封裝，電纜4與外殼粘結(jié)在一起，防止水從電纜與外殼的接縫處滲入造成信號(hào)短路。
本實(shí)用新型中的適配器中的導(dǎo)磁材料10和適配線圈11通過調(diào)整，檢波器的帶寬達(dá)到5Hz-1000Hz范圍。同時(shí)使靈敏度、信噪比得到改善。提高微弱信號(hào)的接收，從而提高勘探的分辨率。
權(quán)利要求1.一種海洋地震檢波器，它包括振動(dòng)體和適配器，其特征是振動(dòng)體固定在殼體內(nèi)，振動(dòng)體至少由壓電體、金屬基片構(gòu)成，壓電體固定在基片上，基片被固定在殼體上，殼體內(nèi)的壓電體、金屬基片至少形成一個(gè)空腔，構(gòu)成空腔振動(dòng)體；其中的適配器是由導(dǎo)磁材料、適配線圈構(gòu)成，導(dǎo)磁材料將初、次級(jí)線圈組合在一起；初級(jí)與壓電材料連接，次級(jí)與電纜電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋地震檢波器，其特征是所述的空腔振動(dòng)體外層殼體有凸臺(tái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋地震檢波器，其特征是所述的外殼是透聲材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋地震檢波器，其特征是所述的適配器磁性材料是軟磁材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋地震檢波器，其特征是所述的適配線圈至少包括一組以上的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋地震檢波器，其特征是所述的基片與殼體之間有耦合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋地震檢波器，其特征是所述的殼體內(nèi)的壓電體、金屬基片構(gòu)成2-4個(gè)空腔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種海洋地震檢波器，它包括振動(dòng)體和適配器，其特征是振動(dòng)體固定在殼體內(nèi)，振動(dòng)體至少由壓電體、金屬基片構(gòu)成，壓電體固定在基片上，基片被固定在殼體上，殼體內(nèi)的壓電體、金屬基片至少形成一個(gè)空腔，構(gòu)成空腔振動(dòng)體；其中的適配器是由導(dǎo)磁材料、適配線圈構(gòu)成，導(dǎo)磁材料將初、次級(jí)線圈組合在一起；初級(jí)與壓電材料連接，次級(jí)與電纜電連接?？涨徽駝?dòng)體外層殼體有凸臺(tái)。外殼是透聲材料。這種海洋地震檢波器，它能克服現(xiàn)有的海洋勘探中使用的檢波器在低頻段信號(hào)的接收性能不好、接收效果比較差的問題。
文檔編號(hào)G01V1/16GK2724017SQ200420042128
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者趙昕, 許平 申請(qǐng)人:陜西超波傳感器有限責(zé)任公司