[發明專利]一種井下大功率聲波激勵增強助采換能器

有效

• 申請號: 201811336952.5
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109488268B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 張天麗;張美超;蔣成保
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B28/00;B06B1/08
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;成金玉

1.一種井下大功率聲波激勵增強助采換能器，其特征在于：包括兩個相同磁致伸縮執行器(1)、凸型聲輻射器(2)、兩個碟簧基座(3)、網筒(4)、兩對碟簧(5)、密封環(6)、密封圈(7)和導熱油(8)；兩個磁致伸縮執行器(1)通過網筒(4)連接；凸型聲輻射器(2)兩端分別固連碟簧基座(3)頂部；碟簧基座(3)底部與磁致伸縮執行器(1)相連；凸型聲輻射器(2)安裝在網筒(4)內部；所述碟簧(5)對稱組合放置，并分別套于碟簧基座(3)上；磁致伸縮執行器(1)包括執行器外殼(1-1)、磁致伸縮驅動組件(1-2)和底蓋(1-3)；磁致伸縮驅動組件(1-2)通過底蓋(1-3)固定在執行器外殼(1-1)的內部，并且在磁致伸縮驅動組件(1-2)和執行器外殼(1-1)之間的空隙填充導熱油(8)；所述凸型聲輻射器(2)包括輻射板(2-1)和輻射器端蓋(2-2)，8片輻射板(2-1)等間距固定于輻射器端蓋(2-2)的圓周側壁上，輻射器兩個端蓋分別與兩個碟簧基座固連，將輻射器安裝在兩個磁致伸縮執行器的中間，即網筒的內部；所述密封環(6)放置于碟簧基座上(3)，并與碟簧(5)同軸心，與執行器外殼(1-1)進行水密配合；所述密封圈(7)安置于碟簧基座(3)上，與執行器外殼(1-1)進行水密配合；通過控制輸入電流信號調節兩個相同磁致伸縮執行器的輸出保持在相同相位，即輸出相位一致，保證凸型聲輻射器兩端同時收縮和擴張，達到最好的聲波輻射效果。

2.根據權利要求1所述的井下大功率聲波激勵增強助采換能器，其特征在于：所述導熱油(8)采用變壓器油。

3.根據權利要求1所述的井下大功率聲波激勵增強助采換能器，其特征在于：所述兩個磁致伸縮執行器(1)通過網筒(4)對向連接。

4.根據權利要求1所述的井下大功率聲波激勵增強助采換能器，其特征在于：所述網筒(4)與執行器外殼(1-1)外徑尺寸相同。

5.根據權利要求1所述的井下大功率聲波激勵增強助采換能器，其特征在于：所述網筒(4)上的網孔直徑D范圍為10-50mm，相對于介質中振動聲波波長λ較小，網孔視為滿足聲波干涉理想條件。

6.根據權利要求1所述的井下大功率聲波激勵增強助采換能器，其特征在于：所述網筒(4)上相鄰網孔的間距d與預期聲波輻射距離L和波長λ之間滿足聲波干涉加強關系，其中n為正整數，D為網孔直徑。

7.根據權利要求1所述的井下大功率聲波激勵增強助采換能器，其特征在于：通過調整所述網筒(4)上網孔相關參數，即網孔直徑D以及網孔間距d，能夠達到在預期聲波輻射距離L處得到聲波干涉增強，利用聲波能量集中效應提高聲波對井下的環境的作用效果。