一种具有高精度及高稳定性的低频检波器制造技术

本发明专利技术提出了一种具有高精度及高稳定性的低频检波器，包括壳体；磁系统，其包括自上而下依次安装在壳体内的上磁靴、磁体以及下磁靴；磁系统与壳体形成一闭合磁场；惯性体，其包括以及探测电路，用于检测惯性体移动并切割闭合磁场产生的感应信号并输出；上磁靴或下磁靴的尺寸优化满足以下公式：Ld

【技术实现步骤摘要】
一种具有高精度及高稳定性的低频检波器


[0001]本专利技术涉及检波器领域，具体涉及一种具有高精度及高稳定性的低频检波器。

技术介绍

[0002]众所周知，在勘探及工程测振领域，低频检波器的应用越来越广泛，需求越来越多，从市场需求情况来看，大家都希望检波器的固有频率越低越好，频带越宽越好。
[0003]本领域技术人员通过增加检波器惯性体质量和对检波器弹簧片进行版型（花样）设计，实现了较低的自然频率。但是，以上举措自然而然的导致低频检波器的体积的增加，由此引起的结构和力学系统不平衡问题必然涌现。具体体现是检波器频率和失真大，不稳定，影响了检波器的采集效果，限制了大范围的推广使用。
[0004]并且在目前检波器芯体已经形成行业共识，通常采用直径25mm、35mm尺寸作为标准化尺寸，在改变动力臂Ld来实现低频率响应时，可变动空间受到芯体直径限制，无法实现尺寸变化，即是要保持在标准尺寸小体积内实现动力臂Ld增加相当困难；根据弹性元件的自然频率公式可知提高惯性体的质量F2也可以降低自然频率，与惯性体骨架材料有较大的关系，当惯性体骨架材料选择使用铝合金材料时，能够让整个检波器芯体的自然频率降低到4.5Hz；当惯性体骨架材料选择使用铜及铜合金等高密度顺磁、顺磁导电材料时，能够让整个检波器芯体的自然频率降低到3Hz；而铜及铜合金的理论密度是铝合金密度的3倍以上，说明了惯性体的质量提升后会让检波器可捕捉的自然频率降低。
[0005]在采用标准尺寸的小体积芯体限制造成动力臂无法继续增加，但成倍增加惯性体的质量会导致阻力臂弹性力成倍提高，造成检波器振动系统的平衡被打破，使得弹簧片在工作中出现轴向和径向的窜动现象，导致检波器频率和失真变大，稳定性变差；因此，还需要保证弹簧片阻力臂弹性力保持不变以防止其出现轴向和径向的窜动。
[0006]综上，需要解决的问题是让现有的检波器满足小体积芯体（即动力臂Ld）基本不变、惯性体质量（即F2增大）提高、弹簧片本身的阻力臂弹性力（即F1）保持不变的三个限制条件下，还能满足检波器振动系统平衡，并能实现更低频率的捕捉。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种具有高精度及高稳定性的低频检波器，解决了优化检波器低频率捕捉时，满足小体积芯体、弹簧片阻力臂弹性力不变，并在提高惯性体质量的情况下寻求检波器振动系统平衡以及实现更低频率的捕捉的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种具有高精度及高稳定性的低频检波器，包括：壳体；磁系统，其包括自上而下依次安装在所述壳体内的上磁靴、磁体以及下磁靴；所述磁系统与所述壳体形成一闭合磁场；惯性体，其包括以及
探测电路，用于检测所述惯性体移动并切割所述闭合磁场产生的感应信号并输出；所述上磁靴或所述下磁靴的尺寸优化满足以下公式：Ld
×
F2=Lz
×
F1式中，Ld表示动力臂，其为所述惯性体中弹性元件试样长度；Lz表示阻力臂，其为所述上磁靴或所述下磁靴的端面外径与端面内径之差；F1表示阻力臂的弹性力；F2表示惯性体的质量。
[0009]优选的，所述惯性体包括自上而下依次连接并安装在所述壳体内的上线架、连接套及下线架；所述上线架上缠绕有上线圈；所述下线架上缠绕有下线圈，所述下线圈的出线端与所述上线圈的出线端连接；所述连接套与所述上线架、所述下线架连接位置缠绕有调重线圈；所述上线架上端依次安装有第一弹簧片及第二弹簧片，并通过上卡簧限位固定；所述下线架下端依次安装有第三弹簧片及第四弹簧片，并通过下卡簧限位固定。
[0010]优选的，所述第一弹簧片、第二弹簧片与所述上磁靴之间设有绝缘片。
[0011]优选的，所述探测电路包括安装在所述壳体上的电路板，以及固定在所述电路板上的第一接线柱、第二接线柱；所述第一接线柱与所述磁系统之间通过上内接触簧片电连接，并且磁系统与所述第三弹簧片、第四弹簧片电连接；所述第一弹簧片、第二弹簧片与所述上线圈电连接；所述第三弹簧片、第四弹簧片与所述下线圈电连接；所述第二接线柱与所述第一弹簧片、第二弹簧片之间通过上外接触簧片电连接。
[0012]优选的，所述第一弹簧片与第二弹簧片之间设有上接触垫片。
[0013]优选的，所述第一弹簧片于所述上卡簧之间设有上垫片。
[0014]优选的，所述第三弹簧片与第四弹簧片之间设有下接触垫片。
[0015]优选的，所述第四弹簧片与所述下卡簧之间设有下垫片。
[0016]优选的，所述壳体包括：外壳；上顶盖，安装在所述外壳上端并用于连接固定所述上磁靴；下顶盖，安装于所述外壳下端并用于连接固定所述下磁靴。
[0017]优选的，Lz的取值范围为9mm~13mm。
[0018]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、通过构建检波器振动系统新的平衡公式将惯性体质量与阻力臂（磁靴端面内外径之差）之间进行联系，在增加惯性体质量的情况下，对阻力臂Lz进行适应性变化，不仅能够满足现有标准化尺寸小体积芯体安装，并且能够让弹性元件在满足自然频率理论公式的前提下，实现稳定可靠的低频捕捉，有效提高制作工艺效率并降低成本；同时，让整个检波器在工作中能够获得更低的频率和失真更容易实现；2、通过构建检波器振动系统新的平衡公式，在小体积芯体尺寸、弹簧片阻力臂弹性力
保持不变的情况下，让惯性体的质量、阻力臂（磁靴端面内外径之差）之间形成新的平衡。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一种实施例的结构示意图；图2为磁靴与弹性元件的力学模型图；图3为频率与阻力臂的关系图一；图4为失真与阻力臂的关系图一；图5为频率与阻力臂的关系图二；图6为失真与阻力臂的关系图二；图中，外壳101、上磁靴102、上顶盖103、上密封圈104、上接触垫片105、上垫片106、绝缘片107、上外接触簧片108、上内接触簧片109、第一接线柱110、第二接线柱111、电路板112、第一弹簧片113、第二弹簧片114、第三弹簧片115、第四弹簧片116、上卡簧117、上线圈118、上线架119、调重线圈120、下线架121、下线圈122、下接触片123、下接触垫片124、下垫片125、下卡簧126、下顶盖127、下密封圈128、下磁靴129、磁体130、连接套131。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0021]如图1所示，本专利技术的实施例中提出了一种具有高精度及高稳定性的低频检波器，包括壳体以及安装在壳体内的磁系统；其中磁系统包括自上而下依次安装在所述壳体内的上磁靴102、磁体130以及下磁靴129；通过所述磁系统与所述壳体形成一闭合磁场；在壳体内安装有置于磁系统外侧的惯性体，整个惯性体罩住所述磁系统；还包括探测电路，用于检测所述惯性体移动并切割所述闭合磁场产生的感应信号并输出；通过外壳101、磁体130、上磁靴102、下磁靴12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高精度及高稳定性的低频检波器，其特征在于，包括：壳体；磁系统，其包括自上而下依次安装在所述壳体内的上磁靴、磁体以及下磁靴；所述磁系统与所述壳体形成一闭合磁场；惯性体，其安装在所述壳体内并置于所述磁系统外侧；探测电路，用于检测所述惯性体移动并切割所述闭合磁场产生的感应信号并输出；所述上磁靴和/或所述下磁靴的尺寸优化满足以下公式：式中，Ld表示动力臂，其为所述惯性体中弹性元件试样长度；Lz表示阻力臂，其为所述上磁靴或所述下磁靴的端面外径与端面内径之差；F1表示阻力臂的弹性力；F2表示惯性体的质量。2.根据权利要求1所述的一种具有高精度及高稳定性的低频检波器，其特征在于，所述惯性体包括自上而下依次连接并安装在所述壳体内的上线架、连接套及下线架；所述上线架上缠绕有上线圈；所述下线架上缠绕有下线圈，所述下线圈的出线端与所述上线圈的出线端连接；所述连接套与所述上线架、所述下线架连接位置缠绕有调重线圈；所述上线架上端依次安装有第一弹簧片及第二弹簧片，并通过上卡簧限位固定；所述下线架下端依次安装有第三弹簧片及第四弹簧片，并通过下卡簧限位固定。3.根据权利要求2所述的一种具有高精度及高稳定性的低频检波器，其特征在于，所述第一弹簧片、第二弹簧片与所述上磁靴之间设有绝缘片。4.根据权利要求3所述的一种具有高精度及高稳定性的低频检波器，其特征在于，所述探测电...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏亚舟，李园，
申请(专利权)人：东莞市达耐美机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：