[實(shí)用新型]陸地壓電陶瓷地震檢波器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00226749.7
• 申請(qǐng)日: 2000-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN2439034Y
• 公開（公告）日: 2001-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜克相;周明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安石油勘探儀器總廠
• 主分類號(hào): G01V1/18
• 分類號(hào): G01V1/18
• 代理公司: 陜西省石油化工專利事務(wù)所
• 代理人: 滕國(guó)材,符樹福

本實(shí)用新型屬于檢波裝置類，特別是指一種陸地地震勘探使用的壓電陶瓷檢波器。

目前，在地震勘探和地震測(cè)量中普遍使用的是電磁式結(jié)構(gòu)的檢波器，其芯體即磁電轉(zhuǎn)換部分是由磁鋼和套在磁鋼外面的可動(dòng)線圈構(gòu)成。當(dāng)埋置檢波器的地面由震源引起震動(dòng)時(shí)，芯體即輸出與震動(dòng)相關(guān)的電信號(hào)。由于線圈懸掛系統(tǒng)的線性誤差和線圈是在不均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，因此會(huì)造成諧波失真，對(duì)高頻信號(hào)損耗較大，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，易損壞。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有加速度地震檢波器的特征、高頻補(bǔ)償大、適于陸地上地震勘探使用的壓電陶瓷地震檢波器。

本實(shí)用新型以如下方式實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型所提供的地震檢波器，是由上蓋、外殼、引出電纜、芯體、阻抗匹配變壓器、尾錐組成，其中芯體是由慣性體、壓電陶瓷片組件、固定座、護(hù)套、外套、頂蓋構(gòu)成。壓電陶瓷片組件是由兩片壓電陶瓷片和銅質(zhì)的基板構(gòu)成，采用極性串聯(lián)方式，將兩片壓電陶瓷片的不同表面分別粘接在基板的兩個(gè)基面上。壓電陶瓷片組件安裝在由銅質(zhì)材料制成的固定座內(nèi)，基板與固定座的上沿焊接在一起。由銅質(zhì)材料制成的慣性體通過其底部的凸臺(tái)直接與壓電陶瓷片的表面相接觸。當(dāng)檢波器隨大地震動(dòng)而上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性體在護(hù)套內(nèi)即產(chǎn)生上下相對(duì)位移，由于慣性作用，作用在壓電陶瓷片上的慣性體的重量發(fā)生變化，從而使壓電陶瓷片上承受的壓力也隨之變化，壓電陶瓷片組件即將壓力變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，其數(shù)值與慣性體運(yùn)動(dòng)的加速度成正比。壓電陶瓷片組件的兩個(gè)電信號(hào)輸出端，其一是由基板上直接引出，另一端是由兩片壓電陶瓷片的非粘接面短路后引出。阻抗匹配變壓器的初級(jí)直接與壓電陶瓷片組件的兩個(gè)信號(hào)輸出端相連，從而形成本實(shí)用新型地震檢波器的信號(hào)輸出。

本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型所提供的陸地壓電陶瓷地震檢波器，高頻補(bǔ)償大，頻寬大于400Hz，具有加速度地震檢波器的特性，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工、裝配，適用于陸地高分辯率地震勘探。

附圖說明。

圖1是本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型芯體結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合附圖詳述本實(shí)用新型實(shí)施例。

參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型地震檢波器，是由上蓋1、引出電纜2、阻抗匹配變壓器3、外殼4、尾錐5、芯體6組成。芯體6和阻抗匹配變壓器3被上蓋1封裝在塑料外殼4內(nèi)，芯體6和變壓器3之間以及阻抗匹配變壓器3與外殼4和頂蓋1之間的間隙用硅橡膠7充填，起減震作用。阻抗匹配變壓器3的初級(jí)直接與芯體6的信號(hào)輸出線焊接在一起，其次級(jí)兩端之間接有一只適當(dāng)阻值的阻尼電阻8并與兩根引出電纜相連。尾錐5安裝在外殼4的下端。

參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的芯體6由頂蓋9、外套10、護(hù)套11、慣性體12、固定座14、壓電陶瓷片組件組成。護(hù)套11與慣性體12、固定座14、壓電陶瓷片組件被頂蓋9封裝在用鐵質(zhì)材料制成的圓桶形外套10內(nèi)。其中壓電陶瓷片組件是由兩片壓電陶瓷片13與銅質(zhì)材料制成的基板15構(gòu)成，采用極性串聯(lián)方式，將兩片壓電陶瓷片13的不同表面分別用膠粘接在基板15的兩個(gè)基面上。壓電陶瓷片可為圓形，也可以是任意形狀。壓電陶瓷片組件安裝在用銅質(zhì)材料制成的圓桶形固定座14內(nèi)，基板15與固定座14的上沿焊接在一起，壓電陶瓷片組件與固定座14之間構(gòu)成共嗚腔16。固定座14上裝有用塑料制成的圓柱形護(hù)套11，用銅質(zhì)材料制成的圓柱形慣性體12位于護(hù)套11內(nèi)。慣性體側(cè)面的上下各開有兩道環(huán)槽，均裝有橡膠O型圈20，其底部加工為一個(gè)凸臺(tái)17。慣性體12通過凸臺(tái)17直接與壓電陶瓷片13的表面相接觸，凸臺(tái)17可為任意形狀，但其橫截面的長(zhǎng)度應(yīng)小于慣性體12直徑的二分之一。當(dāng)檢波器隨大地震動(dòng)而上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性體12在護(hù)套11內(nèi)即隨之產(chǎn)生相對(duì)位移，由于慣性作用，作用在壓電陶瓷片13上的慣性體12的重量發(fā)生變化，從而使壓電陶瓷片13上承受的壓力也隨之變化。壓電陶瓷片組件即將該壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，其數(shù)值與慣性體運(yùn)動(dòng)的加速度成正比。壓電陶瓷片組件電信號(hào)的兩個(gè)輸出端，其一是由基板15上直接引出，另一端是用絕緣導(dǎo)線通過固定座14側(cè)面上的穿線孔19將兩片壓電陶瓷片13的未粘接表面短路后引出。電信號(hào)引出線通過護(hù)套11外側(cè)的導(dǎo)線槽18和上蓋9上的出線孔21直接與阻抗匹配變壓器3的初級(jí)焊接在一起，由此形成本實(shí)用新型的地震信號(hào)輸出。