一种小长径比的地震检波器制造技术

一种小长径比的地震检波器，其特征在于磁体组件的上、下极靴为杯形，杯的底面与磁体的极面相贴，杯口向外；极靴与线圈静止时具有同一中心线；磁体采用高矫顽力稀土磁性材料；在杯形极靴内境充能将磁力线导向气隙的非导磁材料，磁体高度仅为传统高度的１／５～４／５。本设计提供了一种新型的均匀磁路结构，使间隙磁场更强、更宽、更均匀，并使检波器的长径比能够小于１。可大大减小漏磁、降低失真度、提高信噪比和增加耦合度。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及地震检波器，特别是一种内磁感应式地震检波器。地震检波器是一种用来将地震或震动能量转换成与震动波速度相对应的电压传感器。现有的内磁感应式地震检波器按工作原理可分为速度型和加速度型(涡流型)。其磁体组件包括永磁体、极靴、气隙和外壳等。气隙是位于极靴和外壳之间的环形磁场空间。作为惯性体的线圈接受震动信号，在气隙磁场中作切割磁力线的运动，使线圈两端产生电压，输出电压速度信号或加速度信号。现有磁体通常采用铝镍钴类材料，矫顽力低，磁化不均匀，线性特性差，漏磁严重。而且现有检波器磁路结构设计不合理，有效磁场的不均匀性导致谐波失真度大，且难以再降低。在无效磁路上过多导磁材料的存在一方面造成了检波器中磁能的损失，另一方面使检波器输出信号抗电磁干扰能力差。由于磁体和极靴结构、位置的不合理，导致检波器高度过大。现有速度型地震检波器长径比一般都大于1，线圈惯性体重心相对较高，与大地耦合性差，造成深层地震信号的损失。因此现有地震检波器不能满足当前高精度、高分辩率、深层勘探的需要。本技术的目的是要克服现有技术的上述不足，提供一种失真度低、抗电磁干扰能力强、与大地耦合好、长径比小的新型地震检波器。本技术的解决方案是小长径比地震检波器，其磁路组件包括磁体、上下极靴、气隙和外壳；线圈组件弹性地置于极靴和外壳之间的环形气隙内，其特征在于所说的上、下极靴为杯形，杯的底面与磁体的极面相贴，杯的开口向外；极靴和线圈处于静止状态时，二者具有同一中心线；磁体的高度为传统高度的1/5～4/5。在上述杯形极靴内可填充能将磁力线导向气隙的非导磁材料。以下结合附图详细描述本技术的实施例。附图是地震检波器的整体结构示意图。参见附图，地震检波器主要由以下三部分组成一套磁路组件，由磁体37、上下极靴41、50、气隙55和外壳34组成磁回路。气隙55位于极靴41、50和外壳34之间的环形空间内。在气隙55中形成一个可供线圈35、54作切割磁力线运动的磁场。另外还有补偿环46和非导磁填充物32、39等。一套惯性体组件，即线圈组件，包括上下线圈架48、43和相应的上下线圈35、54。二者由联接环45结为一体。该线圈和线圈架由上、下弹簧片49、44悬挂于环形气隙55内。上下弹簧片49、44又分别由上下压簧33、38压接在线圈架48、43上。地震波使线圈35、54相对磁体37和极靴41、50运动，在环形气隙55中切割磁力线。线圈两端电压信号的大小与线圈相对磁体运动的速度成正比。一套信号输出装置，以上半部为例，包括接线端子30、52，内、外接触片36、51和绝缘片56等。线圈35、54在检波器内反向串接，线圈54与下接触片40电连接；接线端子52经外接触片51与线圈54电联接，构成地震检波器的一对信号线。绝缘片56对接线端子30、52起隔离作用。线圈运动产生的信号由接线端子输出。接线端子30、52嵌入绝缘材料53内。绝缘材料53又镶嵌在上盖31上。本地震检波器永磁体37采用的是高矫顽力、高剩磁的稀土磁性材料，如钕铁硼等。它能给气隙55提供足够的磁能量和均匀的磁场分布。并可增加有效磁场宽度，使之更易于控制。线圈即使有轻微相对运动也能输出响应。本地震检波器中的极靴与传统设置明显不同。附图中上、下线圈的中心线与上、下极靴高度的中心线为同一条中心线47。杯形极靴41、50的底面分别与磁体37的N、S极相贴，杯口向外。在杯形极靴41、50内填充非导磁材料32、39。非导磁材料可以改变永磁体37磁极面上磁力线的流向，使几乎所有磁力线都能通过气隙55，形成均匀有效磁场，同时消除了地震检波器两端的漏磁现象，有利于减少外界电磁波对检波器的干扰，并能大大提高地震检波器信号的信噪比。由于对磁体组件进行了较大改进，本检波器中磁体37的高度仅为传统高度的1/5～4/5，因而使地震检波器的长径比，即检波器高度与其直径之比L/D小于1。由此惯性体的重心明显降低，重心低有利于地震检波器与大地的耦合，提高地震深层信号的采集量，对地震深层勘探尤为重要。长径比小于1，这是以往检波器难以实现的。通过改变磁体37、补偿环46、极靴41、50以及外壳的尺寸，很容易调整磁场特性，使有效磁场得到保证，大大降低检波器由于磁场不均匀而引起的非线性失真。本技术的地震检波器由于磁体和极靴的改进，提供了一种新型的均匀磁路结构，使间隙磁场更强、更宽、更均匀，并使检波器的长径比能够小于1。从而大大提高了地震检波器的技术性能，使基体具有更小的漏磁和更小的体积，具有更高的灵敏度和小的谐波畸变，可大大降低失真度、提高信噪比、增加耦合度，为高精度、高分辩率地震勘探提供了较理想的地震检波器。可广泛适用于旋转地震检波器和挠性接头型地震检波器等。权利要求1.一种小长径比的地震检波器，其磁路组件包括磁体(37)、上下极靴(41、50)、气隙(55)和外壳(34)；线圈组件(48、43、35、54)弹性地置于极靴(41、50)和外壳(34)之间的环形气隙(55)内，其特征在于所说的上、下极靴(41、50)为杯形，杯的底面与磁体(37)的极面相贴，杯的开口向外；极靴(41、50)和线圈(35、54)处于静止状态时，二者具有同一中心线(47)；磁体(37)的高度为传统高度的1/5～4/5。2.如权利要求1所述的地震检波器，其特征在于在杯形极靴(41、50)内填充有能将磁力线导向气隙的非导磁材料(32、39)。专利摘要一种小长径比的地震检波器,其特征在于磁体组件的上、下极靴为杯形,杯的底面与磁体的极面相贴,杯口向外;极靴与线圈静止时具有同一中心线;磁体采用高矫顽力稀土磁性材料;在杯形极靴内境充能将磁力线导向气隙的非导磁材料,磁体高度仅为传统高度的1/5～4/5。本设计提供了一种新型的均匀磁路结构,使间隙磁场更强、更宽、更均匀,并使检波器的长径比能够小于1。可大大减小漏磁、降低失真度、提高信噪比和增加耦合度。文档编号G01V1/18GK2472242SQ01212938公开日2002年1月16日 申请日期2001年1月16日 优先权日2001年1月16日专利技术者石文夫, 夏文学 申请人:西安市思坦电子科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小长径比的地震检波器，其磁路组件包括磁体（３７）、上下极靴（４１、５０）、气隙（５５）和外壳（３４）；线圈组件（４８、４３、３５、５４）弹性地置于极靴（４１、５０）和外壳（３４）之间的环形气隙（５５）内，其特征在于所说的上、下极靴（４１、５０）为杯形，杯的底面与磁体（３７）的极面相贴，杯的开口向外；极靴（４１、５０）和线圈（３５、５４）处于静止状态时，二者具有同一中心线（４７）；磁体（３７）的高度为传统高度的１／５～４／５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石文夫，夏文学，
申请(专利权)人：西安市思坦电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]