[發明專利]磁性液體氣體彈簧地震檢波器

無效

• 申請號: 201110247607.6
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102955171A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 王家松;韓國立;楊翠蓮;張奉亭;韓躍;余勇;雷衛武
• 申請（專利權）人: 浩華科技實業有限公司
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本發明涉及一種地震檢波器，特別是指利用磁性液體材料在磁體附近的密封性能來形成地震檢波器氣體彈簧的磁性液體氣體彈簧地震檢波器。

背景技術

地震檢波器是用于地質勘探和工程測量的專用傳感器，是一種將地面振動轉變為電信號的傳感器，或者說是將機械能轉化為電能的能量轉換裝置。

地震勘探的基本原理是利用人工地震在地層中產生振動信號，根據設計要求在距離激發點不同的地方布置傳感器（即地震檢波器）接收振動信號，然后對接收到的振動信號進行處理、解釋，根據信號的頻率、振幅、速度等信息分析不同深度地層的屬性、構造的形態等，從而初步判斷是否有具備生油、儲油條件，最后提供鉆探的井位。

地震數據采集系統主要由傳感器（又稱檢波器）和數字地震儀組成。檢波器埋置于地面的裝置，把地震波引起的地面震動轉換成電訊號并通過電纜將電訊號送入地震儀;數字地震儀將接受到電訊號放大、經過模/數轉換器轉換成二進制數據、組織數據、存貯數據。?　　?

　　常規地震檢波器有磁電、渦流、壓電、壓阻式;新型的有：MEMS（微電子機械系統）式得數字檢波器、FBG檢波器。對檢波器的要求是高頻響應好、動態范圍寬、抗電磁干擾，靈敏度高。?

目前用于石油物探的動圈速度型檢波器是將活動的線圈固定在與磁鐵同軸的彈簧上，通過感應外部振動使彈簧和線圈相對于磁鐵產生移動而由線圈產生感應電動勢。由于彈簧的固有頻率，導致動圈速度型檢波器的探測頻帶很窄，不足以探測由人工爆炸產生的全部寬頻帶彈性波。???????為此石油地震勘探數據采集和處理普遍采用24位Δ－Σ技術，動態記錄范圍可達120dB。在國內外石油物探行業廣泛使用的是傳統的速度型檢波器，可記錄的最大動態范圍約為60dB，接收信號的畸變大，響應頻帶窄，需幾個至幾十個檢波器組合才能降低噪音干擾，這樣加大了油氣勘探的成本。??????隨著勘探目的層深度的加大，深部石油地震反射信號中的高頻信號衰減加快，而低頻信號卻衰減很慢，使得檢波器的自然頻率越低檢測距離越遠。而傳統動圈速度型檢波器卻對低頻信號（特別是小于6?Hz的信號）接收能力差。同時，傳統檢波器的高頻響應能力也差，不利于高分辨率勘探，因此高性能檢波器技術成為高精度和深部地震勘探技術的一瓶頸環節。

動圈式地震檢波器的自然頻率和彈簧的彈性系數的方根成正比，和動圈的質量方根成反比。如果要減少檢波器的自然頻率，當質量一定時可以減少彈性系數，因為動圈的質量一定從而重力一定，要支撐動圈，必須增加彈簧長度，從而增加檢波器的體積。當增大質量值時，則直接增大檢波器的體積。因此，彈簧動圈式檢波器在體積恒定的情況下很難減少自然頻率，增加檢測距離。由以上推導可知在一定體積下減少動圈式檢波器的自然頻率必須使用彈性系數可變的彈簧。在信號弱時小彈性系數值可檢查遠距離的地震波，在信號強時大彈性系數值近距離的地震波。實現上述功能的彈簧，現在有用磁懸浮結構實現的。它的結構比較復雜，所用磁體較多，加工精度要求高。而且磁路復雜，感應信號紊亂。

對此可以使用同樣可變彈性系數的磁性液體氣體彈簧地震檢波器，其彈性系數隨著位移的增大而增大。因此磁性液體氣體彈簧檢波器完全可以滿足高性能檢波器的要求。

發明內容

本發明提供一種磁性液體氣體彈簧地震檢波器，與其他地震檢波器相比，這種地震檢波器利用由磁性液體密封的氣體彈簧支撐檢波器動圈，從而實現檢波器彈性系數隨著位移的增大而增大，滿足高性能檢波器的目的。

附圖為本發明磁性液體氣體彈簧地震檢波器的結構圖，現根據附圖對本發明磁性液體空氣彈簧檢波器的結構說明如下：

磁性液體氣體彈簧地震檢波器由外接線柱，上蓋，上密封圈，外殼，動圈骨架，線圈，永磁體，下磁靴，下磁性液體，氣體彈簧，下蓋，密封圈，下骨架蓋，上磁靴，上磁性液體，內接線柱，橫接線軟簧，上骨架蓋，內部上接線柱，上接線軟簧組成。

外殼與上下蓋之間通過上下密封圈封裝成一體，上下蓋的芯柱把磁體以及磁體上的上下磁靴緊緊夾持成固定連接，而在上蓋上鑲嵌有外接線柱。在外殼與磁體磁靴之間有由動圈骨架以及上下骨架蓋封裝在一起骨架組合，在骨架上鑲嵌有兩個內橫接線柱，在上骨架蓋上鑲嵌有兩個內部上接線柱，內橫接線柱與動圈的兩個接線頭連接并且通過兩個橫接線軟簧與兩個內部上接線柱連接，兩個內部上接線柱又通過兩個上接線軟簧與兩個外接線柱連接。骨架組合與上下蓋之間有一定間隙，而與磁體磁靴之間也有一定間隙，此間隙由磁性液體密封，其中密封有氮氣形成的氣體彈簧。