[發(fā)明專利]一種新型動圈檢波器復(fù)合線架

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110864379.0
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113436860A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王躋儒
• 申請（專利權(quán)）人: 西安振興澤博智能震感科技有限公司
• 主分類號: H01F27/30
• 分類號: H01F27/30;G01V1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種新型動圈檢波器復(fù)合線架，屬于電磁檢測傳感器技術(shù)領(lǐng)域，該復(fù)合線圈包括兩端的邊骨架和中部的內(nèi)骨架，兩個(gè)邊骨架基于軸孔配合、分別同軸安裝在內(nèi)骨架的兩端，該方案采用了非金屬材料與金屬材料件的復(fù)合結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上改變了傳統(tǒng)動圈檢波器全金屬材料線圈線架結(jié)構(gòu)，通過合理設(shè)計(jì)金屬材料和非金屬材料之間的組合比例，達(dá)到調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)的技術(shù)目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅保留現(xiàn)有全金屬架的優(yōu)點(diǎn)，而且多組線包設(shè)計(jì)能夠顯著提升其靈敏度，打破了動圈檢波器實(shí)現(xiàn)高靈敏、小型化相矛盾的技術(shù)瓶頸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁檢測傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型動圈檢波器復(fù)合線架。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，新型的地震采集系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)儀勢必逐步取代傳統(tǒng)的地震采集系統(tǒng)，而節(jié)點(diǎn)儀對動圈機(jī)芯的要求是：具有高的靈敏度、體積小型化、較低的內(nèi)阻、合理的阻尼系數(shù)。

然而，當(dāng)前動圈機(jī)芯類型眾多、但可歸納成兩種具有代表性的類型，一種是以保定永誠天峰的高靈敏度地震檢波器（見專利申請?zhí)枺?01821544704.5）為代表，其靈敏度可達(dá)180v/m/s。上述動圈檢波器的特點(diǎn)是：檢波器機(jī)芯具有很高的靈敏度，采用了多組線架結(jié)構(gòu)，用全鋁材料制做，因而線架的體積必然偏大，致使檢波器機(jī)芯體積增大，從而無法滿足節(jié)點(diǎn)儀對檢波器機(jī)芯小型化的要求；另一種以是涿州昌迪的高靈敏度、低失真地震檢波器（見專利申請?zhí)枺?01620834575.8）為代表，其靈敏度為78.7v/m/s，這種動圈檢波器的特點(diǎn)是，靈敏度相對偏低，國家標(biāo)準(zhǔn)的靈敏度上限為150v/m/s，線架采用了單組結(jié)構(gòu)，用全鋁材制做，因而體積可滿足節(jié)點(diǎn)儀的小型化要求，但靈敏度與節(jié)點(diǎn)儀的要求相差甚遠(yuǎn)，以上是當(dāng)前動圈機(jī)芯的現(xiàn)狀。

針對上述問題進(jìn)行分析，通常動圈機(jī)芯所選用的線架，不僅對材料的機(jī)械性能有著較高的要求，同時(shí)對材料的電性能也有著較高的要求，上述兩個(gè)專利中所采用的全鋁材料制做的線架，是國內(nèi)外一直使用的典型線架結(jié)構(gòu)和材料，在低靈敏度條件下，這種結(jié)構(gòu)和材料的線架，沒有突出的問題，當(dāng)靈敏度提高時(shí)，線架的結(jié)構(gòu)和材料就會出現(xiàn)了突出的矛盾，從總阻系數(shù)尼系數(shù)公式：h=h1+h2=G2/4πmf(R1+R2)+bδ HG/ρw—①式可知，h1=G2/4πmf(R1+R2) —②為電磁阻尼，式②中m為慣性體質(zhì)量，G為開路靈敏度，當(dāng)靈敏度G提高時(shí)，電磁阻尼系數(shù)h1會及急劇增大，因而引起總阻尼系數(shù)超差，為了抑制這種現(xiàn)象發(fā)生，通常是增大慣性體積質(zhì)量m，使得靈敏度G的增量與慣性體m的增量接近，起到了對靈敏度G增大引起的電磁阻尼系數(shù)增大抑制作用。但慣性體質(zhì)量m增大的代價(jià)是，線架的體積增大了許多，而線架體積增大又導(dǎo)致機(jī)芯體積變大，形成了靈敏度增大必然機(jī)芯體積增大的結(jié)構(gòu)性硬傷。

另一方面，從上式①可知，渦流阻尼系數(shù)h2=bδ HG/ρw—③，從③式中可知，δ 為鋁架的壁厚，b為鋁架切割磁力線的寬度，G為開路靈敏度，當(dāng)采用全鋁架材料時(shí)，δ b的增大都會使得渦流阻尼系數(shù)h2增大，加之開路靈敏度G增大，會進(jìn)一步加大h2的增大，引起總阻尼系數(shù)h超差，這也是目前所采用全鋁架線架材料上存在的又一個(gè)問題，以上存在的問題，直接形成了動圈機(jī)芯追求高靈敏度、小型化的結(jié)構(gòu)問題，也是動圈機(jī)芯能否滿足節(jié)點(diǎn)儀要求的關(guān)鍵所在。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種新型動圈檢波器復(fù)合線架，采用了非金屬材料與金屬材料件的復(fù)合結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上改變了傳統(tǒng)動圈檢波器全金屬材料線圈線架結(jié)構(gòu)，通過合理設(shè)計(jì)金屬材料和非金屬材料之間的組合比例，達(dá)到調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)的技術(shù)目的，本發(fā)明不僅保留現(xiàn)有全金屬架的優(yōu)點(diǎn)，而且多組線包設(shè)計(jì)能夠顯著提升其靈敏度，打破了動圈檢波器實(shí)現(xiàn)高靈敏、小型化相矛盾的技術(shù)瓶頸。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述問題：

一種新型動圈檢波器復(fù)合線架包括兩端的邊骨架和中部的內(nèi)骨架，兩個(gè)邊骨架基于軸孔配合、分別同軸安裝在內(nèi)骨架的兩端，其中：所述邊骨架的主體為圓柱殼體結(jié)構(gòu)、且包括邊槽骨架結(jié)構(gòu)或翻邊骨架結(jié)構(gòu)，其中：所述邊槽骨架結(jié)構(gòu)采用非金屬材料制成，邊槽骨架結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上設(shè)置有安裝軸孔，邊槽骨架結(jié)構(gòu)的外壁上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)邊環(huán)槽；所述翻邊骨架結(jié)構(gòu)采用金屬材料制成，翻邊骨架結(jié)構(gòu)的末端水平向外延伸形成底座；