專利名稱：高靈敏度渦流加速度檢波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及探測地層結(jié)構(gòu)用的檢波器，尤其指一種高靈敏度渦流加速度檢波器。
在
背景技術(shù)：
中，傳統(tǒng)使用的是速度型檢波器，應(yīng)用在地層探測方面，研究地層的結(jié)構(gòu)，人工地震勘探就是在勘探地表面里，產(chǎn)生一個(gè)震源，此震動(dòng)在地球表面?zhèn)鞑ィ脵z波器檢測這種震動(dòng)，經(jīng)過分析可獲得地層結(jié)構(gòu)。地震波在地殼內(nèi)傳播時(shí)有一個(gè)重要的特點(diǎn)，地震波要發(fā)生能量損失，而且地震波的高頻分量衰減比低頻分量衰減來得快，在實(shí)際工作中，檢波器即根據(jù)施工要求，放入地層及地表，依要求在地層做人工放炮，使底層振動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)波，包括高低頻分量，其中低頻分量較豐富，地震震波信號在傳輸過程中，高頻分量能量損失較快，傳輸愈遠(yuǎn)，損失比例愈大；高頻信號越弱，對勘探地層分辨率愈不利，傳統(tǒng)的速度型檢波器對高低頻分量的接收能力是相同的，故對地震信號高頻分量不易接收。其結(jié)構(gòu)主要由磁鋼、磁靴及由彈簧架支撐可移動(dòng)的切割磁力線的線圈組成。普通速度型檢波器不足之處主要包括有高頻信號接收靈敏度低；抗干擾能力差；不利提高“機(jī)-電”轉(zhuǎn)換信號的信噪比；從原理上講可能出現(xiàn)時(shí)通時(shí)不通現(xiàn)象，工作性能不穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述背景技術(shù)中的不足之處，而研制一種高靈敏度渦流加速度檢波器，提高了信噪比、提高了高頻分量的接收能力，實(shí)現(xiàn)地震勘探具有高分辨率的能力，達(dá)到更準(zhǔn)確、更快地探測地層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)地下淺層油田勘測的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下在檢波器的檢波芯中，包括芯套16與上下蓋15和24組成殼體，殼體內(nèi)裝配線包22和磁鋼23，其特殊之處在于，磁靴19中裝配高磁場強(qiáng)度的磁鋼23，在上下環(huán)型空氣隙內(nèi)具有強(qiáng)的均勻的磁感應(yīng)強(qiáng)度，上下磁靴19與上下蓋5和24之間凸凹面裝配彈簧片18中部，具有高假頻的懸掛彈簧片18外端用卡簧17裝配可微動(dòng)的紫銅環(huán)20，位于紫銅環(huán)20外周有用非導(dǎo)磁導(dǎo)電的非金屬材料制成的線圈架21裝配在芯套16上，線圈架21中裝配的線包22與磁鋼23、紫銅環(huán)20作地震信號的“機(jī)-電”轉(zhuǎn)換配合。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案還包括在線包22中，動(dòng)靜線圈在接收地震信號中組成變壓器耦合，靜線圈端作為相應(yīng)的輸出電壓信號端連接上蓋15上面的線路板14。
本實(shí)用新型的
如下圖1是整個(gè)檢波器剖視圖。
圖2是檢波芯半剖視圖。
上述圖中標(biāo)號說明如下1-尾錐，2-尾堵，3-外套，4-檢波芯(3件)，5-內(nèi)套，6-隔芯環(huán)(3件)，7-小壓緊母(2件)，8-大壓緊母，9-密封圈，10-頂堵，11-密封墊，12-墊圈，13-壓頭，14-線路板，15-上蓋，16-芯套，17-卡簧，18-彈簧片，19-磁靴，20-紫銅環(huán)，21-線圈架，22-線包，23-磁鋼，24-下蓋。
下面是本實(shí)用新型依附圖作進(jìn)一步的詳述參見圖1，外套3左端焊接尾堵2，尾錐1裝配在尾堵2左端，外套3內(nèi)依次裝配內(nèi)套5，內(nèi)套5內(nèi)有3套檢波芯4和隔芯環(huán)6相間串聯(lián)裝配，小壓緊母7裝配在內(nèi)套5兩端，外套3內(nèi)還裝配大壓緊母8、頂堵10和密封圈9，在頂堵10右端裝配的密封墊11、墊圈12和壓頭13中通過傳感電路引出線，其中檢波芯4是整個(gè)裝置中的核心。整個(gè)工作原理是這樣該檢波器根據(jù)施工要求，放入地層及地表，具體深度根據(jù)施工和勘探測量要求確定，然后在地層做人工放炮，產(chǎn)生人工地震，地層振動(dòng)后，此檢波器利用檢波芯4的工作，完成地震信號的“機(jī)-電”轉(zhuǎn)換，在工作頻帶內(nèi)，檢波器輸出電壓信號與接收的震動(dòng)加速度成比例關(guān)系，從而將信號輸送給計(jì)算機(jī)，經(jīng)運(yùn)算探測出地層結(jié)構(gòu)。參見圖2，這是檢波器中的關(guān)鍵元件，即檢波芯4，這是半剖示圖，是軸對稱性結(jié)構(gòu)，上下蓋15和24聯(lián)結(jié)芯套16組成殼體，殼體內(nèi)芯套6內(nèi)壁裝配用非導(dǎo)磁導(dǎo)電的非金屬材料制成的線圈架21，線圈架21內(nèi)裝配由動(dòng)、靜線圈組成的線包22。上下蓋15和24之間凸出，與磁靴19凹槽對應(yīng)配合定位，并固定彈簧片18內(nèi)圈，彈簧片18外圈用卡簧17裝配可動(dòng)的紫銅環(huán)20外端平臺上，紫銅環(huán)20與磁靴19、線圈架21之間均有間隙，磁靴19內(nèi)鑲嵌高磁強(qiáng)度的磁鋼23。整個(gè)工作原理是這樣，充磁后的磁鋼23產(chǎn)生N、S極，磁鋼23周圍產(chǎn)生磁場，當(dāng)人工地震后，檢波器受外力影響，紫銅環(huán)20在彈簧片18的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，切割磁力線，線包22中可動(dòng)線圈的磁力線發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，閉合的可動(dòng)線圈建立起電渦流，此渦流電流又通過動(dòng)靜線圈對的之間的變壓器耦合，在靜線圈端產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓信號，由此完成地震信號的“機(jī)-電”轉(zhuǎn)換，在工作頻帶內(nèi)，檢波器輸出電壓信號與接受的震動(dòng)加速度成比例關(guān)系。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果如下
1、由于強(qiáng)化了環(huán)型空氣隙內(nèi)的磁感強(qiáng)度和靜動(dòng)線圈的變壓比數(shù)，大大提高了檢波器的靈敏度。
2、由于采用不導(dǎo)電、不導(dǎo)磁的非金屬材料，高低溫不變形的線圈架，這消除了屏蔽作用，有利提高靈敏度和增大阻尼比。
3、懸掛彈簧片具有高假頻特點(diǎn)，提高檢波器高頻使用范圍。
4、采用RC低通濾波，抑制高頻干擾。
5、經(jīng)過測試和試用，證明產(chǎn)品具有如下效果a)加速度靈敏度系數(shù)高達(dá)50mv/m/s2比普通渦流檢波器高出17倍，阻尼比系數(shù)超過0.707；b)輸出電壓信號與接受地震加速度信號在工作頻率范圍內(nèi)成比例。相對速度靈敏度曲線是接近每個(gè)倍頻程6db增高；c)采用帶通特性設(shè)計(jì)技術(shù)，工作頻帶寬，為20HZ～300HZ，它能滿足高頻、高分辨率人工地震勘探要求，同時(shí)具有強(qiáng)的選頻性能，提高了抗干擾的能力；d)檢波器組串之后，相互間無耦合影響；e)輸出波形失真較低，有利高分辨率勘探；f)從原理上就派除了“時(shí)工作，時(shí)不工作”的機(jī)理，保證檢波器的工作可靠性；g)假頻高；h)在工作頻帶內(nèi)，相位特性更接近線性關(guān)系，降低波形的相為失真。
權(quán)利要求1.高靈敏度渦流加速度檢波器，在檢波器的檢波芯中，包括芯套(16)與上下蓋(15)和(24)組成殼體，殼體內(nèi)裝配線包(22)和磁鋼(23)，其特征在于磁靴(19)中裝配高磁場強(qiáng)度的磁鋼(23)，在上下環(huán)型空氣隙內(nèi)具有強(qiáng)的均勻的磁感應(yīng)強(qiáng)度，上下磁靴(19)與上下蓋(5)和(24)之間凸凹面裝配彈簧片(18)中部，具有高假頻的懸掛彈簧片(18)外端用卡簧(17)裝配可微動(dòng)的紫銅環(huán)(20)，位于紫銅環(huán)(20)外周有用非導(dǎo)磁導(dǎo)電的非金屬材料制成的線圈架(21)裝配在芯套(16)上，線圈架(21)中裝配的線包(22)與磁鋼(23)、紫銅環(huán)(20)作地震信號的“機(jī)-電”轉(zhuǎn)換配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏度渦流加速度檢波器，其特征在于在線包(22)中，動(dòng)靜線圈在接收地震信號中組成變壓器耦合，靜線圈端作為相應(yīng)的輸出電壓信號端連接上蓋(15)上面的線路板(14)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及探測地層結(jié)構(gòu)用的檢波器。目的是研制高靈敏度渦流加速度檢波器。結(jié)構(gòu)是檢波器由芯套和上下蓋組成殼體，殼體內(nèi)裝線圈包及架，紫銅環(huán)與磁鋼等，紫銅環(huán)由彈簧片支撐。優(yōu)點(diǎn)和效果是靈敏度轉(zhuǎn)換系數(shù)達(dá)50mv/m/s
文檔編號G01P15/11GK2241884SQ9524514
公開日1996年12月4日 申請日期1995年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月25日
發(fā)明者胡時(shí)岳, 馬喜平 申請人:西安市伊海儀器廠