[發明專利]一種動圈傳感器

在審

• 申請號: 201710240552.3
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107024719A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 王藝霖
• 申請（專利權）人: 西安振興澤博智能震感科技有限公司
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電磁檢測傳感器技術領域，尤其涉及一種動圈傳感器。

背景技術

針對震動信號采集傳感器，其品質的高低取決于自身信噪比的大小，傳感器的信噪比越高，其品質越好。目前，信噪比的數值大小已經成為了評價傳感器優劣的先決條件。特別是在地質勘探施工作業中，一般所遇到的主要噪聲包括兩類：第一類是電磁場引起的干擾噪聲；另一類是機械震動引起的干擾噪聲。通常所使用的傳感器也可以分為兩類：一類是有源型傳感器；另一類是無源型傳感器。常見的有源型傳感器有法國MEMS、光纖傳感器、壓電傳感器等，上述傳感器共同存在以下多方面問題：

1、傳感器自身機電轉換產生的電壓幅值不高，主要依賴放大增益來提高自身電壓幅值，但放大增益大無助于信噪比的提高，還容易使得自身的電噪聲和熱噪聲同時放大；

2、由于自身的電路接實地，容易造成不同傳感器在各點的電位不同，形成了各點的電位差，這種電位差容易引入電磁干擾；

3、傳感器的輸出線與地面形成一個高度H，如圖1所示，致使輸出線懸空于地面之上，當受到風吹或外界碰撞時會引起輸出線擺動，這種擺動相當于一個低頻震源，上述低頻干擾會直接傳輸給傳感器。

4、傳感器機電轉換部分均未存在隔聲保護，當風沙、雜草碰撞傳感器時會產生高頻微震動干擾，這種高頻微震動會成為高頻噪聲，并傳輸給傳感器。

不僅如此，上述傳感器各自還存在其他相應問題，例如：壓電傳感器對聲波的敏感度很強，容易引入各種聲場的干擾，而且輸出線未作任何電磁防護措施，更容易受到電磁場的干擾，使得信噪比降低；法國MEMS和光纖傳感器都采用圓尾椎與地面耦合，由于這種圓尾椎自身耦合面小且不具有防旋轉功能，容易引起耦合松動等現象，使得有效的機械震動能量在耦合點處產生衰減，同時使得附加的機械干擾增加，以上原因就是上述現有有源型傳感器在地質勘探施工作業時采集到的原始信號信噪比不高的主要原因，常見的無源型傳感器有動圈組合串和單只動圈傳感器、磁懸浮傳感器、渦流加速度傳感器等，這類傳感器同樣存在以下問題：

1、整個傳感器系統都未采取全面防護電磁干擾措施；

2、傳感器機芯都未作防護高頻聲波干擾的措施；

3、輸出線都易受風吹擺動的影響；

4，均采用了圓尾椎的結構，造成傳感器與地面耦合面小和容易旋轉的現象。

同時，動圈傳感器組合串和渦流加速度傳感器組合串使得受干擾點增多，而且磁懸浮傳感器自身內阻過大且漏磁現象嚴重。因此這類型傳感器同樣存在著所采集到的原始信號信噪比不高的問題。

綜上所示，目前國內、外常用于地質勘探的各種傳感器均存在著影響自身信噪比的缺點。而目前國內、外地質勘探的需求已經進入高分辨率、高精度層面，由于傳感器處于地質信號采集的最前端，提高傳感器自身的信噪比是傳感器技術突破的必要條件。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種金屬全封閉、具有隔聲防護套且輸出線緊貼地面的動圈傳感器結構，同時采用了提高耦合質量的結構能夠有效抑制各種電磁和機械干擾，實現有效機械震動信號能量的保護，從而達到最大限度地提高機電轉換效率和降低干擾的目的，該動圈傳感器適用于各種地質勘探領域。

本發明通過以下技術手段解決上述問題：

一種動圈傳感器，其特征在于，包括殼體、機芯、輸出線、接頭和多棱尾椎，其中：

所述殼體內部設有空腔，所述殼體下部、靠近地面的位置設置有出線口；

所述機芯安裝固定在殼體的空腔內，機芯的正極導電柱和負極導電柱分別連接輸出線的一端，所述輸出線的另一端穿過出線口連接工作時緊貼地面的外部接頭；

所述多棱尾椎的大頭安裝、固定在所述殼體的底部。

進一步的，所述殼體的底部中心位置設置有安裝螺母，所述多棱尾椎的大頭帶有外螺紋通過螺紋連接、安裝固定在安裝螺母內部。

進一步的，還包括用于安裝機芯的機芯螺栓和底座螺套，所述底座螺套設置在殼體空腔的底部中心，所述機芯螺栓的一端連接機芯，機芯螺栓的另一端連接在底座螺套內。

進一步的，所述殼體分為上殼體和下殼體，緊貼上殼體和下殼體的內表面分別設置有上屏蔽殼和下屏蔽殼。

進一步的，所述上屏蔽殼、下屏蔽殼與機芯之間均設置有隔聲套。

進一步的，所述上殼體與下殼體的接合面均由緊固螺栓連接、密封。

進一步的，所述下殼體的側面設置有防旋轉筋。

進一步的，所述上屏蔽殼和下屏蔽殼采用微晶合金、坡莫合金、工業純鐵或碳鋼制成。