地震检波传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种地震检波传感器；地震检波传感器含有圆柱形的永磁性外壳、顶盖、底盖，外壳内部中间设有圆柱形的磁钢，磁钢通过其上、下两端的上、下磁靴固定在顶盖和底盖之间，在外壳与磁钢、上、下磁靴之间的环形空间构成的磁路工作气隙中设有谐振系统，谐振系统含有线圈架、缠绕在线圈架上的线圈组、支撑线圈架的上、下两组弹簧片，上、下磁靴是一端为空心的圆柱体，上、下磁靴对称设置，它们的空心端向里，磁钢的直径与上、下磁靴空心端的内径相等，磁钢的两端安装在上、下磁靴的空心端内，在磁钢的周围还设有补偿环；本实用新型专利技术提供了一种失真度小、抗横向干扰能力强、体积小、重量轻的地震检波传感器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种地球物理勘探检测传感装置，特别是涉及一种地震检波传感器o
技术介绍
地震检波器是一种用来将地震能量转换成与地震波速度相对应的电压传感器，广 泛地应用于石油、煤炭、地矿行业等的地质勘探、检测。其结构原理主要是在检波器芯体中 设有一对抗横向干扰能力比较强的弹簧片和线圈组成的谐振系统，该谐振系统置于检波器 圆柱形永磁性外壳及其中心内置的磁钢、磁轭等组成的磁路工作气隙中，当地面发生振动 时，固定于地面的检波器外壳随之运动，检波器中的线圈也在磁回路工作气隙中做上下往 复振动，根据法拉第电磁感应原理，线圈在磁场中以相对速度做切割磁力线运动，那么在线 圈绕组两端就会产生相应的低失真的感应电动势，由绝缘子引出端输出，同时在铝制线圈 架感应出涡流，此涡流在磁场中产生一个与运动方向相反的阻尼力，也就是电磁阻尼，使谐 振系统作阻尼运动。为了增大检波器的阻尼，有时在检波器输出端连接有阻尼电阻。检波 器的感应电动势与地震波的速度成正比。一般来讲，地震检波器性能的好坏主要取决于磁 钢的性能及线圈运动是否始终处于均勻磁场中，而目前常用的速度型地震检波器由于受磁 钢性能的限制和磁路结构设计上的缺陷，封闭性较差，检波器中的线圈绕组并不是完全在 均勻磁场内运动，导致检波器抗电磁干扰能力较差，输出信号失真严重，精度低，灵敏度受 到一定限制，从而使检波器输出信号显示的地震信息资料不能够正确得到反映。在地震检 波器的实际使用过程中有时采用多个检波器串、并联组合使用，这就需要多个检波器相互 间有较小的偏差，尽量保持性能一致，而检波器的一致性匹配问题并不是那么容易解决的， 组合使用还增加更多的使用成本。目前的检波器普遍存在的缺陷是动态范围较小，只有50 60分贝；失真度大， 小于等于0. 2% ；精度低，只有士5% ；抗横向干扰能力差，大于200赫兹；分辨率低在1公 里左右，不能满足物探精细勘探高分辨率的要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对现有技术不足，提供一种失真度小、抗横向 干扰能力强、体积小、重量轻的地震检波传感器。本技术的技术方案一种地震检波传感器，含有圆柱形的永磁性外壳、顶盖、底盖，外壳内部中间设有 圆柱形的磁钢，磁钢通过其上、下两端的上、下磁靴固定在顶盖和底盖之间，在外壳与磁钢、 上、下磁靴之间的环形空间构成的磁路工作气隙中设有谐振系统，谐振系统含有线圈架、缠 绕在线圈架上的线圈组、支撑线圈架的上、下两组弹簧片，上、下两组弹簧片的外侧端分别 连接线圈架的上、下两端，上组弹簧片的内侧端固定在上磁靴与顶盖之间，下组弹簧片的内 侧端固定在下磁靴与底盖之间，线圈组的两根引出线与线圈架上的两个接线柱电连接，两个接线柱再通过两个引线簧与顶盖上的两个外绝缘输出端子电连接，上、下磁靴是一端为 空心的圆柱体，上、下磁靴对称设置，它们的空心端向里，磁钢的直径与上、下磁靴空心端的 内径相等，磁钢的两端安装在上、下磁靴的空心端内，在磁钢的周围还设有补偿环。上、下磁靴中空心处的深度小于非空心处的厚度，所述补偿环的外径尺寸小于上、 下磁靴的外径尺寸。上磁靴通过其上端的上圆环形凸台与顶盖连接，下磁靴通过其下端的下圆环形凸 台与底盖连接，上组弹簧片的内侧端固定在上圆环形凸台与顶盖之间，下组弹簧片的内侧 端固定在下圆环形凸台与底盖之间。线圈架为三段式分体粘接，组成线圈架的连接环为铜材料，上、下连接环上设置的 绕线槽的宽度小于线圈架中间实体连接环的长度。外壳的上、下两端与顶盖、底盖之间通过密封圈密封，两个外绝缘输出端子之间连 接有阻尼电阻。外壳、上、下磁靴的材质为10#钢，顶盖、底盖的材质为锌合金，磁钢的材质为钕铁硼。本技术的有益效果1、本技术的上、下磁靴为一端空心的圆柱体，磁钢的两端安装在上、下磁靴 的空心端内，在不降低检测性能的情况下，该结构设计更紧凑，缩小了整个地震检波传感器 的体积。2、本技术通过改变线圈架的结构和材料，缩短了线圈架绕线槽的尺寸，加大 了线圈架的重量，并用上、下两组弹簧片支撑线圈架，使悬挂的谐振系统更稳，检测波输出 信号失真度变低，同时还增强了横向抗干扰能力。3、本技术在磁钢的周围设有补偿环，提高了磁钢的性能，达到高磁能级换能 效果，采用上述结构使磁场分布更均勻、更合理，信号失真降低，大大提高了地震检波传感 器的精度。4、本技术的顶盖、底盖的材质为锌合金，减轻了整个地震检波传感器的重量， 便于携带、方便施工、减轻施工中的劳动强度，可广泛适用于陆地、沙漠、山地、沼泽等不同 地表条件的地质勘探和工程测量。附图说明图1为地震检波传感器的结构示意图。具体实施方式参见图1，图中，地震检波传感器含有圆柱形的永磁性外壳10、顶盖15、底盖9，外 壳10内部中间设有圆柱形的磁钢13，磁钢13通过其上、下两端的上、下磁靴11、20固定在 顶盖15和底盖9之间，在外壳10与磁钢13、上、下磁靴11、20之间的环形空间构成的磁路 工作气隙中设有谐振系统，谐振系统含有线圈架12、缠绕在线圈架12上的线圈组6、支撑线 圈架12的上、下两组弹簧片14、8，上、下两组弹簧片14、8的外侧端分别连接线圈架12的 上、下两端，上组弹簧片14的内侧端固定在上磁靴11与顶盖15之间，下组弹簧片8的内侧 端固定在下磁靴20与底盖9之间，线圈组6的两根引出线与线圈架12上的两个接线柱5 电连接，两个接线柱5再通过两个引线簧4与顶盖15上的两个外绝缘输出端子1电连接， 上、下磁靴11、20是一端为空心的圆柱体，上、下磁靴11、20对称设置，它们的空心端向里，4磁钢13的直径与上、下磁靴11、20空心端的内径相等，磁钢13的两端安装在上、下磁靴11、 20的空心端内，在磁钢13的周围还设有补偿环7。上、下磁靴11、20中空心处的深度小于非空心处的厚度，补偿环7的外径尺寸小于 上、下磁靴11、20的外径尺寸。上磁靴11通过其上端的上圆环形凸台21与顶盖15连接，下磁靴20通过其下端 的下圆环形凸台22与底盖9连接，上组弹簧片14的内侧端固定在上圆环形凸台21与顶盖 15之间，下组弹簧片8的内侧端固定在下圆环形凸台22与底盖9之间。线圈架12为三段式分体粘接，组成线圈架的连接环为铜材料，上、下连接环上设 置的绕线槽的宽度小于线圈架中间实体连接环的长度。外壳10的上、下两端与顶盖15、底盖9之间通过密封圈3密封，两个外绝缘输出端 子1之间连接有阻尼电阻16。外壳10、上、下磁靴11、20的材质为10#钢，顶盖15、底盖9的材质为锌合金，磁钢 13的材质为钕铁硼。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震检波传感器，含有圆柱形的永磁性外壳、顶盖、底盖，外壳内部中间设有圆柱形的磁钢，磁钢通过其上、下两端的上、下磁靴固定在顶盖和底盖之间，在外壳与磁钢、上、下磁靴之间的环形空间构成的磁路工作气隙中设有谐振系统，谐振系统含有线圈架、缠绕在线圈架上的线圈组、支撑线圈架的上、下两组弹簧片，上、下两组弹簧片的外侧端分别连接线圈架的上、下两端，上组弹簧片的内侧端固定在上磁靴与顶盖之间，下组弹簧片的内侧端固定在下磁靴与底盖之间，线圈组的两根引出线与线圈架上的两个接线柱电连接，两个接线柱再通过两个引线簧与顶盖上的两个外绝缘输出端子电连接，其特征是：上、下磁靴是一端为空心的圆柱体，上、下磁靴对称设置，它们的空心端向里，磁钢的直径与上、下磁靴空心端的内径相等，磁钢的两端安装在上、下磁靴的空心端内，在磁钢的周围还设有补偿环。

【技术特征摘要】
1.一种地震检波传感器，含有圆柱形的永磁性外壳、顶盖、底盖，外壳内部中间设有圆 柱形的磁钢，磁钢通过其上、下两端的上、下磁靴固定在顶盖和底盖之间，在外壳与磁钢、 上、下磁靴之间的环形空间构成的磁路工作气隙中设有谐振系统，谐振系统含有线圈架、缠 绕在线圈架上的线圈组、支撑线圈架的上、下两组弹簧片，上、下两组弹簧片的外侧端分别 连接线圈架的上、下两端，上组弹簧片的内侧端固定在上磁靴与顶盖之间，下组弹簧片的内 侧端固定在下磁靴与底盖之间，线圈组的两根引出线与线圈架上的两个接线柱电连接，两 个接线柱再通过两个引线簧与顶盖上的两个外绝缘输出端子电连接，其特征是上、下磁 靴是一端为空心的圆柱体，上、下磁靴对称设置，它们的空心端向里，磁钢的直径与上、下磁 靴空心端的内径相等，磁钢的两端安装在上、下磁靴的空心端内，在磁钢的周围还设有补偿 环。2.根据权利要求1所述的地震检波传感器，其特征是所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马小武，姚沛忠，
申请(专利权)人：三门峡市成义电器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]