專利名稱：地震檢波傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種地球物理勘探檢測傳感裝置，特別是涉及一種地震檢波傳感
器o
背景技術(shù)：
地震檢波器是一種用來將地震能量轉(zhuǎn)換成與地震波速度相對應(yīng)的電壓傳感器，廣 泛地應(yīng)用于石油、煤炭、地礦行業(yè)等的地質(zhì)勘探、檢測。其結(jié)構(gòu)原理主要是在檢波器芯體中 設(shè)有一對抗橫向干擾能力比較強的彈簧片和線圈組成的諧振系統(tǒng)，該諧振系統(tǒng)置于檢波器 圓柱形永磁性外殼及其中心內(nèi)置的磁鋼、磁軛等組成的磁路工作氣隙中，當?shù)孛姘l(fā)生振動 時，固定于地面的檢波器外殼隨之運動，檢波器中的線圈也在磁回路工作氣隙中做上下往 復(fù)振動，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，線圈在磁場中以相對速度做切割磁力線運動，那么在線 圈繞組兩端就會產(chǎn)生相應(yīng)的低失真的感應(yīng)電動勢，由絕緣子引出端輸出，同時在鋁制線圈 架感應(yīng)出渦流，此渦流在磁場中產(chǎn)生一個與運動方向相反的阻尼力，也就是電磁阻尼，使諧 振系統(tǒng)作阻尼運動。為了增大檢波器的阻尼，有時在檢波器輸出端連接有阻尼電阻。檢波 器的感應(yīng)電動勢與地震波的速度成正比。一般來講，地震檢波器性能的好壞主要取決于磁 鋼的性能及線圈運動是否始終處于均勻磁場中，而目前常用的速度型地震檢波器由于受磁 鋼性能的限制和磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計上的缺陷，封閉性較差，檢波器中的線圈繞組并不是完全在 均勻磁場內(nèi)運動，導(dǎo)致檢波器抗電磁干擾能力較差，輸出信號失真嚴重，精度低，靈敏度受 到一定限制，從而使檢波器輸出信號顯示的地震信息資料不能夠正確得到反映。在地震檢 波器的實際使用過程中有時采用多個檢波器串、并聯(lián)組合使用，這就需要多個檢波器相互 間有較小的偏差，盡量保持性能一致，而檢波器的一致性匹配問題并不是那么容易解決的， 組合使用還增加更多的使用成本。目前的檢波器普遍存在的缺陷是動態(tài)范圍較小，只有50 60分貝；失真度大， 小于等于0. 2% ；精度低，只有士5% ；抗橫向干擾能力差，大于200赫茲；分辨率低在1公 里左右，不能滿足物探精細勘探高分辨率的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種失真度小、抗橫向 干擾能力強、體積小、重量輕的地震檢波傳感器。本實用新型的技術(shù)方案一種地震檢波傳感器，含有圓柱形的永磁性外殼、頂蓋、底蓋，外殼內(nèi)部中間設(shè)有 圓柱形的磁鋼，磁鋼通過其上、下兩端的上、下磁靴固定在頂蓋和底蓋之間，在外殼與磁鋼、 上、下磁靴之間的環(huán)形空間構(gòu)成的磁路工作氣隙中設(shè)有諧振系統(tǒng)，諧振系統(tǒng)含有線圈架、纏 繞在線圈架上的線圈組、支撐線圈架的上、下兩組彈簧片，上、下兩組彈簧片的外側(cè)端分別 連接線圈架的上、下兩端，上組彈簧片的內(nèi)側(cè)端固定在上磁靴與頂蓋之間，下組彈簧片的內(nèi) 側(cè)端固定在下磁靴與底蓋之間，線圈組的兩根引出線與線圈架上的兩個接線柱電連接，兩個接線柱再通過兩個引線簧與頂蓋上的兩個外絕緣輸出端子電連接，上、下磁靴是一端為 空心的圓柱體，上、下磁靴對稱設(shè)置，它們的空心端向里，磁鋼的直徑與上、下磁靴空心端的 內(nèi)徑相等，磁鋼的兩端安裝在上、下磁靴的空心端內(nèi)，在磁鋼的周圍還設(shè)有補償環(huán)。上、下磁靴中空心處的深度小于非空心處的厚度，所述補償環(huán)的外徑尺寸小于上、 下磁靴的外徑尺寸。上磁靴通過其上端的上圓環(huán)形凸臺與頂蓋連接，下磁靴通過其下端的下圓環(huán)形凸 臺與底蓋連接，上組彈簧片的內(nèi)側(cè)端固定在上圓環(huán)形凸臺與頂蓋之間，下組彈簧片的內(nèi)側(cè) 端固定在下圓環(huán)形凸臺與底蓋之間。線圈架為三段式分體粘接，組成線圈架的連接環(huán)為銅材料，上、下連接環(huán)上設(shè)置的 繞線槽的寬度小于線圈架中間實體連接環(huán)的長度。外殼的上、下兩端與頂蓋、底蓋之間通過密封圈密封，兩個外絕緣輸出端子之間連 接有阻尼電阻。外殼、上、下磁靴的材質(zhì)為10#鋼，頂蓋、底蓋的材質(zhì)為鋅合金，磁鋼的材質(zhì)為釹鐵硼。本實用新型的有益效果1、本實用新型的上、下磁靴為一端空心的圓柱體，磁鋼的兩端安裝在上、下磁靴 的空心端內(nèi)，在不降低檢測性能的情況下，該結(jié)構(gòu)設(shè)計更緊湊，縮小了整個地震檢波傳感器 的體積。2、本實用新型通過改變線圈架的結(jié)構(gòu)和材料，縮短了線圈架繞線槽的尺寸，加大 了線圈架的重量，并用上、下兩組彈簧片支撐線圈架，使懸掛的諧振系統(tǒng)更穩(wěn)，檢測波輸出 信號失真度變低，同時還增強了橫向抗干擾能力。3、本實用新型在磁鋼的周圍設(shè)有補償環(huán)，提高了磁鋼的性能，達到高磁能級換能 效果，采用上述結(jié)構(gòu)使磁場分布更均勻、更合理，信號失真降低，大大提高了地震檢波傳感 器的精度。4、本實用新型的頂蓋、底蓋的材質(zhì)為鋅合金，減輕了整個地震檢波傳感器的重量， 便于攜帶、方便施工、減輕施工中的勞動強度，可廣泛適用于陸地、沙漠、山地、沼澤等不同 地表條件的地質(zhì)勘探和工程測量。


圖1為地震檢波傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1，圖中，地震檢波傳感器含有圓柱形的永磁性外殼10、頂蓋15、底蓋9，外 殼10內(nèi)部中間設(shè)有圓柱形的磁鋼13，磁鋼13通過其上、下兩端的上、下磁靴11、20固定在 頂蓋15和底蓋9之間，在外殼10與磁鋼13、上、下磁靴11、20之間的環(huán)形空間構(gòu)成的磁路 工作氣隙中設(shè)有諧振系統(tǒng)，諧振系統(tǒng)含有線圈架12、纏繞在線圈架12上的線圈組6、支撐線 圈架12的上、下兩組彈簧片14、8，上、下兩組彈簧片14、8的外側(cè)端分別連接線圈架12的 上、下兩端，上組彈簧片14的內(nèi)側(cè)端固定在上磁靴11與頂蓋15之間，下組彈簧片8的內(nèi)側(cè) 端固定在下磁靴20與底蓋9之間，線圈組6的兩根引出線與線圈架12上的兩個接線柱5 電連接，兩個接線柱5再通過兩個引線簧4與頂蓋15上的兩個外絕緣輸出端子1電連接， 上、下磁靴11、20是一端為空心的圓柱體，上、下磁靴11、20對稱設(shè)置，它們的空心端向里，
4磁鋼13的直徑與上、下磁靴11、20空心端的內(nèi)徑相等，磁鋼13的兩端安裝在上、下磁靴11、 20的空心端內(nèi)，在磁鋼13的周圍還設(shè)有補償環(huán)7。上、下磁靴11、20中空心處的深度小于非空心處的厚度，補償環(huán)7的外徑尺寸小于 上、下磁靴11、20的外徑尺寸。上磁靴11通過其上端的上圓環(huán)形凸臺21與頂蓋15連接，下磁靴20通過其下端 的下圓環(huán)形凸臺22與底蓋9連接，上組彈簧片14的內(nèi)側(cè)端固定在上圓環(huán)形凸臺21與頂蓋 15之間，下組彈簧片8的內(nèi)側(cè)端固定在下圓環(huán)形凸臺22與底蓋9之間。線圈架12為三段式分體粘接，組成線圈架的連接環(huán)為銅材料，上、下連接環(huán)上設(shè) 置的繞線槽的寬度小于線圈架中間實體連接環(huán)的長度。外殼10的上、下兩端與頂蓋15、底蓋9之間通過密封圈3密封，兩個外絕緣輸出端 子1之間連接有阻尼電阻16。外殼10、上、下磁靴11、20的材質(zhì)為10#鋼，頂蓋15、底蓋9的材質(zhì)為鋅合金，磁鋼 13的材質(zhì)為釹鐵硼。
權(quán)利要求1.一種地震檢波傳感器，含有圓柱形的永磁性外殼、頂蓋、底蓋，外殼內(nèi)部中間設(shè)有圓 柱形的磁鋼，磁鋼通過其上、下兩端的上、下磁靴固定在頂蓋和底蓋之間，在外殼與磁鋼、 上、下磁靴之間的環(huán)形空間構(gòu)成的磁路工作氣隙中設(shè)有諧振系統(tǒng)，諧振系統(tǒng)含有線圈架、纏 繞在線圈架上的線圈組、支撐線圈架的上、下兩組彈簧片，上、下兩組彈簧片的外側(cè)端分別 連接線圈架的上、下兩端，上組彈簧片的內(nèi)側(cè)端固定在上磁靴與頂蓋之間，下組彈簧片的內(nèi) 側(cè)端固定在下磁靴與底蓋之間，線圈組的兩根引出線與線圈架上的兩個接線柱電連接，兩 個接線柱再通過兩個引線簧與頂蓋上的兩個外絕緣輸出端子電連接，其特征是上、下磁 靴是一端為空心的圓柱體，上、下磁靴對稱設(shè)置，它們的空心端向里，磁鋼的直徑與上、下磁 靴空心端的內(nèi)徑相等，磁鋼的兩端安裝在上、下磁靴的空心端內(nèi)，在磁鋼的周圍還設(shè)有補償 環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震檢波傳感器，其特征是所述上、下磁靴中空心處的深度 小于非空心處的厚度，所述補償環(huán)的外徑尺寸小于上、下磁靴的外徑尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地震檢波傳感器，其特征是所述上磁靴通過其上端的上圓 環(huán)形凸臺與頂蓋連接，下磁靴通過其下端的下圓環(huán)形凸臺與底蓋連接，上組彈簧片的內(nèi)側(cè) 端固定在上圓環(huán)形凸臺與頂蓋之間，下組彈簧片的內(nèi)側(cè)端固定在下圓環(huán)形凸臺與底蓋之 間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的地震檢波傳感器，其特征是所述線圈架為三段式 分體粘接，組成線圈架的連接環(huán)為銅材料，上、下連接環(huán)上設(shè)置的繞線槽的寬度小于線圈架 中間實體連接環(huán)的長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地震檢波傳感器，其特征是所述外殼的上、下兩端與頂蓋、 底蓋之間通過密封圈密封，兩個外絕緣輸出端子之間連接有阻尼電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地震檢波傳感器，其特征是所述外殼、上、下磁靴的材質(zhì)為 10#鋼，頂蓋、底蓋的材質(zhì)為鋅合金，磁鋼的材質(zhì)為釹鐵硼。
專利摘要本實用新型涉及一種地震檢波傳感器；地震檢波傳感器含有圓柱形的永磁性外殼、頂蓋、底蓋，外殼內(nèi)部中間設(shè)有圓柱形的磁鋼，磁鋼通過其上、下兩端的上、下磁靴固定在頂蓋和底蓋之間，在外殼與磁鋼、上、下磁靴之間的環(huán)形空間構(gòu)成的磁路工作氣隙中設(shè)有諧振系統(tǒng)，諧振系統(tǒng)含有線圈架、纏繞在線圈架上的線圈組、支撐線圈架的上、下兩組彈簧片，上、下磁靴是一端為空心的圓柱體，上、下磁靴對稱設(shè)置，它們的空心端向里，磁鋼的直徑與上、下磁靴空心端的內(nèi)徑相等，磁鋼的兩端安裝在上、下磁靴的空心端內(nèi)，在磁鋼的周圍還設(shè)有補償環(huán)；本實用新型提供了一種失真度小、抗橫向干擾能力強、體積小、重量輕的地震檢波傳感器。
文檔編號G01V1/18GK201780375SQ20102029517
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者姚沛忠, 馬小武 申請人:三門峽市成義電器有限公司