高靈敏度渦流加速度檢波器的製作方法

2023-05-29 12:48:56 1

專利名稱：高靈敏度渦流加速度檢波器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及探測地層結構用的檢波器，尤其指一種高靈敏度渦流加速度檢波器。
在
背景技術：
中，傳統使用的是速度型檢波器，應用在地層探測方面，研究地層的結構，人工地震勘探就是在勘探地表面裡，產生一個震源，此震動在地球表面傳播，用檢波器檢測這種震動，經過分析可獲得地層結構。地震波在地殼內傳播時有一個重要的特點，地震波要發生能量損失，而且地震波的高頻分量衰減比低頻分量衰減來得快，在實際工作中，檢波器即根據施工要求，放入地層及地表，依要求在地層做人工放炮，使底層振動，產生振動波，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，損失比例愈大；高頻信號越弱，對勘探地層解析度愈不利，傳統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。其結構主要由磁鋼、磁靴及由彈簧架支撐可移動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；抗幹擾能力差；不利提高「機-電」轉換信號的信噪比；從原理上講可能出現時通時不通現象，工作性能不穩定。
本實用新型的目的是為了克服上述背景技術中的不足之處，而研製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，實現地震勘探具有高解析度的能力，達到更準確、更快地探測地層結構，實現地下淺層油田勘測的目的。
本實用新型的技術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，殼體內裝配線包22和磁鋼23，其特殊之處在於，磁靴19中裝配高磁場強度的磁鋼23，在上下環型空氣隙內具有強的均勻的磁感應強度，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裝配可微動的紫銅環20，位於紫銅環20外周有用非導磁導電的非金屬材料製成的線圈架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20作地震信號的「機-電」轉換配合。
本實用新型的技術解決方案還包括在線包22中，動靜線圈在接收地震信號中組成變壓器耦合，靜線圈端作為相應的輸出電壓信號端連接上蓋15上面的線路板14。
本實用新型的
如下圖1是整個檢波器剖視圖。
圖2是檢波芯半剖視圖。
上述圖中標號說明如下1-尾錐，2-尾堵，3-外套，4-檢波芯(3件)，5-內套，6-隔芯環(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，21-線圈架，22-線包，23-磁鋼，24-下蓋。
下面是本實用新型依附圖作進一步的詳述參見圖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內依次裝配內套5，內套5內有3套檢波芯4和隔芯環6相間串聯裝配，小壓緊母7裝配在內套5兩端，外套3內還裝配大壓緊母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是整個裝置中的核心。整個工作原理是這樣該檢波器根據施工要求，放入地層及地表，具體深度根據施工和勘探測量要求確定，然後在地層做人工放炮，產生人工地震，地層振動後，此檢波器利用檢波芯4的工作，完成地震信號的「機-電」轉換，在工作頻帶內，檢波器輸出電壓信號與接收的震動加速度成比例關係，從而將信號輸送給計算機，經運算探測出地層結構。參見圖2，這是檢波器中的關鍵元件，即檢波芯4，這是半剖示圖，是軸對稱性結構，上下蓋15和24聯結芯套16組成殼體，殼體內芯套6內壁裝配用非導磁導電的非金屬材料製成的線圈架21，線圈架21內裝配由動、靜線圈組成的線包22。上下蓋15和24之間凸出，與磁靴19凹槽對應配合定位，並固定彈簧片18內圈，彈簧片18外圈用卡簧17裝配可動的紫銅環20外端平臺上，紫銅環20與磁靴19、線圈架21之間均有間隙，磁靴19內鑲嵌高磁強度的磁鋼23。整個工作原理是這樣，充磁後的磁鋼23產生N、S極，磁鋼23周圍產生磁場，當人工地震後，檢波器受外力影響，紫銅環20在彈簧片18的作用下產生振動，切割磁力線，線包22中可動線圈的磁力線發生變化，產生感應電動勢，閉合的可動線圈建立起電渦流，此渦流電流又通過動靜線圈對的之間的變壓器耦合，在靜線圈端產生相應的輸出電壓信號，由此完成地震信號的「機-電」轉換，在工作頻帶內，檢波器輸出電壓信號與接受的震動加速度成比例關係。
本實用新型的優點和效果如下
1、由於強化了環型空氣隙內的磁感強度和靜動線圈的變壓比數，大大提高了檢波器的靈敏度。
2、由於採用不導電、不導磁的非金屬材料，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，提高檢波器高頻使用範圍。
4、採用RC低通濾波，抑制高頻幹擾。
5、經過測試和試用，證明產品具有如下效果a)加速度靈敏度係數高達50mv/m/s2比普通渦流檢波器高出17倍，阻尼比係數超過0.707；b)輸出電壓信號與接受地震加速度信號在工作頻率範圍內成比例。相對速度靈敏度曲線是接近每個倍頻程6db增高；c)採用帶通特性設計技術，工作頻帶寬，為20HZ～300HZ，它能滿足高頻、高解析度人工地震勘探要求，同時具有強的選頻性能，提高了抗幹擾的能力；d)檢波器組串之後，相互間無耦合影響；e)輸出波形失真較低，有利高解析度勘探；f)從原理上就派除了「時工作，時不工作」的機理，保證檢波器的工作可靠性；g)假頻高；h)在工作頻帶內，相位特性更接近線性關係，降低波形的相為失真。
權利要求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，殼體內裝配線包(22)和磁鋼(23)，其特徵在於磁靴(19)中裝配高磁場強度的磁鋼(23)，在上下環型空氣隙內具有強的均勻的磁感應強度，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)裝配可微動的紫銅環(20)，位於紫銅環(20)外周有用非導磁導電的非金屬材料製成的線圈架(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(20)作地震信號的「機-電」轉換配合。
2.根據權利要求1所述的高靈敏度渦流加速度檢波器，其特徵在於在線包(22)中，動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)。
專利摘要本實用新型涉及探測地層結構用的檢波器。目的是研製高靈敏度渦流加速度檢波器。結構是檢波器由芯套和上下蓋組成殼體，殼體內裝線圈包及架，紫銅環與磁鋼等，紫銅環由彈簧片支撐。優點和效果是靈敏度轉換係數達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 優先權日1995年7月25日
發明者胡時嶽, 馬喜平 申請人:西安市伊海儀器廠