[實用新型]一種具有高精度及高穩(wěn)定性的低頻檢波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022350675.2
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN213302524U
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 夏亞舟;李園
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市達耐美機電科技有限公司
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01H11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提出了一種具有高精度及高穩(wěn)定性的低頻檢波器，包括殼體；磁系統(tǒng)，其包括自上而下依次安裝在殼體內(nèi)的上磁靴、磁體以及下磁靴；磁系統(tǒng)與殼體形成一閉合磁場；慣性體，其包括以及探測電路，用于檢測慣性體移動并切割閉合磁場產(chǎn)生的感應信號并輸出；上磁靴或下磁靴的尺寸優(yōu)化滿足以下公式：Ld×F2=Lz×F1；式中，Ld表示動力臂，其為慣性體中彈性元件試樣長度；Lz表示阻力臂，其為上磁靴或下磁靴的端面外徑與端面內(nèi)徑之差；F1表示阻力臂的彈性力；F2表示慣性體的質(zhì)量；解決了檢波器低頻率捕捉時，滿足小體積芯體、彈簧片阻力臂彈性力不變，提高慣性體質(zhì)量的情況下尋求檢波器振動系統(tǒng)平衡以及實現(xiàn)更低頻率的捕捉的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及檢波器領(lǐng)域，具體涉及一種具有高精度及高穩(wěn)定性的低頻檢波器。

背景技術(shù)

眾所周知，在勘探及工程測振領(lǐng)域，低頻檢波器的應用越來越廣泛，需求越來越多，從市場需求情況來看，大家都希望檢波器的固有頻率越低越好，頻帶越寬越好。

本領(lǐng)域技術(shù)人員通過增加檢波器慣性體質(zhì)量和對檢波器彈簧片進行版型(花樣)設計，實現(xiàn)了較低的自然頻率。但是，以上舉措自然而然的導致低頻檢波器的體積的增加，由此引起的結(jié)構(gòu)和力學系統(tǒng)不平衡問題必然涌現(xiàn)。具體體現(xiàn)是檢波器頻率和失真大，不穩(wěn)定，影響了檢波器的采集效果，限制了大范圍的推廣使用。

并且在目前檢波器芯體已經(jīng)形成行業(yè)共識，通常采用直徑25mm、35mm尺寸作為標準化尺寸，在改變動力臂Ld來實現(xiàn)低頻率響應時，可變動空間受到芯體直徑限制，無法實現(xiàn)尺寸變化，即是要保持在標準尺寸小體積內(nèi)實現(xiàn)動力臂Ld增加相當困難；根據(jù)彈性元件的自然頻率公式可知提高慣性體的質(zhì)量F2也可以降低自然頻率，與慣性體骨架材料有較大的關(guān)系，當慣性體骨架材料選擇使用鋁合金材料時，能夠讓整個檢波器芯體的自然頻率降低到4.5Hz；當慣性體骨架材料選擇使用銅及銅合金等高密度順磁、順磁導電材料時，能夠讓整個檢波器芯體的自然頻率降低到3Hz；而銅及銅合金的理論密度是鋁合金密度的 3倍以上，說明了慣性體的質(zhì)量提升后會讓檢波器可捕捉的自然頻率降低。

在采用標準尺寸的小體積芯體限制造成動力臂無法繼續(xù)增加，但成倍增加慣性體的質(zhì)量會導致阻力臂彈性力成倍提高，造成檢波器振動系統(tǒng)的平衡被打破，使得彈簧片在工作中出現(xiàn)軸向和徑向的竄動現(xiàn)象，導致檢波器頻率和失真變大，穩(wěn)定性變差；因此，還需要保證彈簧片阻力臂彈性力保持不變以防止其出現(xiàn)軸向和徑向的竄動。

綜上，需要解決的問題是讓現(xiàn)有的檢波器滿足小體積芯體(即動力臂Ld)基本不變、慣性體質(zhì)量(即F2增大)提高、彈簧片本身的阻力臂彈性力(即F1)保持不變的三個限制條件下，還能滿足檢波器振動系統(tǒng)平衡，并能實現(xiàn)更低頻率的捕捉。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本實用新型提供了一種具有高精度及高穩(wěn)定性的低頻檢波器，解決了優(yōu)化檢波器低頻率捕捉時，滿足小體積芯體、彈簧片阻力臂彈性力不變，并在提高慣性體質(zhì)量的情況下尋求檢波器振動系統(tǒng)平衡以及實現(xiàn)更低頻率的捕捉的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案：

一種具有高精度及高穩(wěn)定性的低頻檢波器，包括：

殼體；

磁系統(tǒng)，其包括自上而下依次安裝在所述殼體內(nèi)的上磁靴、磁體以及下磁靴；

所述磁系統(tǒng)與所述殼體形成一閉合磁場；

慣性體，其安裝在所述殼體內(nèi)并置于所述磁系統(tǒng)外側(cè)；

探測電路，用于檢測所述慣性體移動并切割所述閉合磁場產(chǎn)生的感應信號并輸出；

所述上磁靴或所述下磁靴的尺寸優(yōu)化滿足以下公式：

Ld×F2＝Lz×F1

式中，

Ld表示動力臂，其為所述慣性體中彈性元件試樣長度；