地震计磁场结构及磁电式地震计制造技术

本实用新型专利技术提供了一种地震计磁场结构及磁电式地震计，属于地震监测技术领域，该地震计磁场结构包括导磁外壳以及设置在其内的磁靴和永磁体；磁靴的两端部分别设置有安装槽口，以使磁靴形成H形结构；安装槽口内分别安装永磁体；导磁外壳、磁靴和永磁体共同组成的磁场结构使得在空气隙中产生分布在磁靴周围的环形柱状结构的匀强磁场，以形成上下对称且呈差分式的磁场结构。该地震计磁场结构，能够提高磁场的磁感应强度和均匀性，从而可以使地震计的输出结果较为真实的反映客观地面变化。所述磁电式地震计包括地震计磁场结构。

The structure of the seismometer's magnetic field and the magnetoelectric seismometer

The utility model provides an seismometer magnetic field structure and a magnetoelectric seismometer, which belongs to the field of seismic monitoring. The magnetic field structure of the seismometer includes a magnetic shell and a magnetic boot and a permanent magnet in it. The two ends of the magnetic shoe are not set with an installation slot to make the magnetic boots form a H shape structure; The magnetic structure, which is composed of the magnetic outer shell, the magnetic shoe and the permanent magnet, makes the uniform magnetic field of the circular cylindrical structure distributed around the magnetic shoe in the air gap to form a symmetrical and differential magnetic field structure in the air gap. The magnetic field structure of the seismometer can improve the magnetic induction intensity and uniformity of the magnetic field, so that the output results of the seismometer can reflect the objective ground change more truly. The magnetoelectric seismometer includes a seismometer magnetic field structure.

【技术实现步骤摘要】
地震计磁场结构及磁电式地震计
本技术涉及地震监测
，具体涉及一种地震计磁场结构及磁电式地震计。
技术介绍
地震计作为一种振动传感器，是地震监测仪器的最前端设备。地震计用于采集和记录地震波信号，准确的反映地面运动情况，并将其转变为对应的电信号，其性能的优劣直接影响地震监测结果的可靠性。地震计所记录到的信号是地震研究的基础，是整个地震学科的发展的关键。地震计作为一种测量振动的仪器，其最基本的工作原理惯性原理。实际中一般把重的物体悬挂起来，通俗称之为“摆”。重物与地面间存在着这种相对运动，客观上也反映了实际的地面运动函数。我国在地震监测方面始终位于世界前列，国内大小观测台站所用到的地震仪普遍为摆式地震仪。磁电式地震计作为一种常见的摆式地震计，目前广泛应用在我国大小观测台站。磁电式地震计的最基本的工作原理是电磁感应。磁电式地震计主体部分一般由质量块(重锤)、簧片、磁铁和线圈组成。当地面发生振动时，线圈由于自身的惯性运动在空气隙中运动切割磁感线，随即产生了对应的感应电动势，检测有电压输出。磁电式地震计是一种振动传感器,由于其具有无源性、可靠性好、频带宽以及动态范围大等优点,因此在地震监测领域有着广泛的应用。在磁电式地震计中，永磁体的作用是为线圈提供一个均匀的磁场。永磁体是该类地震计的核心部件之一,不同的永磁体具有不同的参数指标和特性表征,因此永磁体材料或者永磁体形状结构的不同会影响到线圈切割磁感线的工作空间。在理想状况下，线圈只有工作在均匀的磁场中其生成的电压才会与线圈的运动速度呈线性关系。即E＝BLV。一般情况下，地震计中磁场分布的均匀度会影响传感器的整个性能,如果设计的不合理则会引起谐波失真。研究发现,线圈在非线性的磁场中运动时,检波器的输出电压不与线圈的相对速度成正比,而按其切割磁力线的瞬时密度而变化。这样,使检波器的输出波形产生了明显的非线性畸变,也就使检波器产生了谐波失真。传统的磁电式地震计中磁场结构的设计，常常采用单个圆柱型永磁体，结合磁靴在空气隙中形成工作磁场。然而，这样的设计由于采用半开放结构，会产生磁漏，使空气隙中磁感应强度降低，同时这种结构的磁场没有较好的均匀性，使输出结果失真。传统磁电式地震计中的磁场设计虽然考虑到了磁场均匀程度的重要性，但其结构很难保障线圈的实际工作环境。因此如何提高空气隙中的磁场强度和均匀性，是改进磁电式地震计的方向。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种地震计磁场结构，能够提高磁场的磁感应强度和均匀性，从而可以使地震计的输出结果较为真实的反映客观地面变化。本技术的第二目的在于提供一种磁电式地震计，采用上述的地震计磁场结构。基于上述第一目的，本技术提供的地震计磁场结构，包括导磁外壳以及设置在所述导磁外壳内的磁靴和永磁体；所述磁靴的两端部分别设置有安装槽口，以使所述磁靴形成H形结构；所述安装槽口内分别安装所述永磁体；所述导磁外壳、所述磁靴和所述永磁体共同组成的磁场结构使得在空气隙中产生分布在所述磁靴周围的环形柱状结构的匀强磁场，以形成上下对称且呈差分式的磁场结构。进一步的，所述导磁外壳内壁有一圈环状凸起，以梳理磁感线，使磁场更加均匀。进一步的，所述环状凸起位于所述导磁外壳内壁中央，所述环状凸起的高度与磁靴等高。进一步的，所述磁靴的高度要大于所述磁靴上缠绕的线圈的宽度，以保证所述线圈在切割磁感线的工作范围内。进一步的，位于所述磁靴的两端的两个所述永磁体极性相同的一端相对设置，以使磁场范围充分分布在空气隙中。进一步的，所述磁场由两个所述永磁体产生的磁场叠加而成，呈差分式结构分布。进一步的，所述永磁体为圆柱形。进一步的，所述导磁外壳和所述磁靴的材料为具有良好导磁性的坡莫合金。进一步的，所述永磁体材料为钕铁硼强磁。基于上述第二目的，本技术提供的磁电式地震计，包括上述的地震计磁场结构。本技术提供的地震计磁场结构的有益效果：1、导磁外壳、磁靴和永磁体共同组成的磁场结构使得在空气隙中产生分布在所述磁靴周围的环形柱状结构的匀强磁场，以形成上下对称且呈差分式的磁场结构。由于该地震计磁场结构中的永磁体采用差分结构，且磁靴的作用使更多的磁感线聚集在工作气隙中，使得该区域的磁感应强度较强。这样提高了地震计的灵敏度，在相同的地面振动情况下，使输出结果更明显且准确的反应地面运动的实际情况。2、本技术采用较为封闭的磁场结构设计，这样能很好的减少磁漏，提高工作区域的磁感应强度。同时这样能有效避免其他分向的传感器和外界环境对其产生干扰。3、本技术提供的地震计磁场结构的磁场设计，使得气隙磁场在整个设计结构的中间位置，该结构的优点是可以根据线圈的实际宽度，通过改变磁靴的尺寸使工作区域的磁场宽度大于线圈的实际宽度。这样保证了线圈在做切割磁感线运动时，始终保持在恒定的磁场中。本技术提供的磁电式地震计，包括上述的地震计磁场结构，因此具有该地震计磁场结构的上述优点。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例一提供的地震计磁场结构的结构示意图；图2为本技术实施例一提供的地震计磁场结构中，导磁外壳的结构示意图；图3为本技术实施例一提供的地震计磁场结构中，磁靴的结构示意图；图4为本技术实施例一提供的地震计磁场结构中，永磁体的结构示意图。图标：100-导磁外壳；110-环状凸起；200-磁靴；210-安装槽口；300-永磁体；400-线圈；500-空气隙。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例一本实施例提供了一种地震计磁场结构，该地震计磁场结构能够提供一种适用于磁电式地震计的均匀气隙磁场。参见图1-图3所示，该地震计磁场结构包括导磁外壳100以及设置在导磁外壳100内的磁靴200和永磁体300。其中，磁靴200的两端部分别设置有安装槽口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震计磁场结构，其特征在于，包括导磁外壳以及设置在所述导磁外壳内的磁靴和永磁体；所述磁靴的两端部分别设置有安装槽口，以使所述磁靴形成H形结构；所述安装槽口内分别安装所述永磁体；所述导磁外壳、所述磁靴和所述永磁体共同组成的磁场结构使得在空气隙中产生分布在所述磁靴周围的环形柱状结构的匀强磁场，以形成上下对称且呈差分式的磁场结构。

【技术特征摘要】
1.一种地震计磁场结构，其特征在于，包括导磁外壳以及设置在所述导磁外壳内的磁靴和永磁体；所述磁靴的两端部分别设置有安装槽口，以使所述磁靴形成H形结构；所述安装槽口内分别安装所述永磁体；所述导磁外壳、所述磁靴和所述永磁体共同组成的磁场结构使得在空气隙中产生分布在所述磁靴周围的环形柱状结构的匀强磁场，以形成上下对称且呈差分式的磁场结构。2.根据权利要求1所述的地震计磁场结构，其特征在于，所述导磁外壳内壁有一圈环状凸起，以梳理磁感线，使磁场更加均匀。3.根据权利要求2所述的地震计磁场结构，其特征在于，所述环状凸起位于所述导磁外壳内壁中央，所述环状凸起的高度与磁靴等高。4.根据权利要求1所述的地震计磁场结构，其特征在于，所述磁靴的高度大于所述磁靴上缠绕的线圈的宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪利，王文涛，姚振静，李亚南，韩智明，高强，穆如旺，
申请(专利权)人：防灾科技学院，
类型：新型
国别省市：北京,11