一種井中發(fā)射聲波測井換能器及其檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種測井換能器，特別涉及一種井中發(fā)射聲波測井換能器，屬于工程檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著土木工程的發(fā)展，高速公路大中型橋梁及水電站混凝土大壩的橋臺、橋墩、箱梁等重要的大塊體混凝土工程無損檢測問題已成為了一個重要的檢測難題。大塊體混凝土易于產(chǎn)生溫度裂縫、澆筑施工縫、混凝土漏振搗不密實區(qū)、低標(biāo)準混凝土區(qū)等多種缺陷問題，由于超聲波在大塊體混凝土內(nèi)的過度衰減，常規(guī)的超聲波發(fā)射穿透能力和常規(guī)的接收換能器敏感性很難滿足大塊體混凝土測缺、測強的要求。
[0003]超磁大功率聲波震源的誕生與成熟，給混凝土超聲無損檢測的發(fā)展帶來了曙光，它具有比傳統(tǒng)的磁致伸縮材料和壓電陶瓷高出幾十倍的伸縮性能。用稀土超磁致伸縮材料制作的換能器與傳統(tǒng)磁致伸縮材料及壓電陶瓷(PRT)制作的換能器相比，具有能量轉(zhuǎn)換率高、功率大、在混凝土中傳播距離遠、穩(wěn)定性好、分辨率高、頻帶寬、余震短、信息豐富等優(yōu)點。因此，在土木工程無損檢測技術(shù)發(fā)展過程中，井中換能器的設(shè)備研宄與開發(fā)是解決大塊體混凝土無損檢測技術(shù)的重要途徑和方向。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)中的井中發(fā)射聲波測井換能器檢測系統(tǒng)中，電子線路每隔一定的時間給井中發(fā)射聲波測井換能器提供脈沖電信號，觸發(fā)井中發(fā)射聲波測井換能器內(nèi)部的發(fā)射換能器發(fā)射聲波，接收換能器接收聲波信號，轉(zhuǎn)化成電信號，經(jīng)電子線路傳輸至地面儀器，推演計算后，得出檢測介質(zhì)內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)。
[0005]這個檢測結(jié)果極度依賴于最終收到的電信號，由于整個檢測過程中，電信號都通過電子線路傳輸，經(jīng)常受到自身線路和外界噪聲的影響從而直接影響到井中換能器檢測系統(tǒng)最終判斷結(jié)果的準確度。
[0006]綜上所述，現(xiàn)在亟需一種，高度集成，結(jié)構(gòu)緊湊、攜帶方面，方便操作，輸出的電信號具有更大的路徑噪音抑制能力的井中發(fā)射聲波測井換能器。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種井中發(fā)射聲波測井換能器，該井中發(fā)射聲波測井換能器發(fā)射器集成發(fā)射電路模塊，使用短源距，使得測量結(jié)果基本不受環(huán)境的影響，改善了輸出電信號的信噪比，減少了電信號在電子線路中的傳輸路徑，降低了電子線路對電信號的路徑噪音的影響，減削了電信號在傳遞過程中受到干擾的可能，大大提高了最終檢測結(jié)果的準確度。
[0008]為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供以下技術(shù)方案:
[0009]一種井中發(fā)射聲波測井換能器，整體為多節(jié)的圓管狀，包括發(fā)射聲波信號的發(fā)射換能器和接收聲波信號的接收換能器，還包括集成于所述井中發(fā)射聲波測井換能器內(nèi)部的發(fā)射電路模塊，用于接收脈沖電信號，觸發(fā)所述發(fā)射換能器發(fā)射聲波信號，并放大由聲波信號轉(zhuǎn)化而成的電信號。
[0010]優(yōu)選地，所述發(fā)射電路模塊位于所述井中發(fā)射聲波測井換能器的上端，所述發(fā)射換能器和所述接收換能器依次連接固定在所述發(fā)射電路模塊的下端。
[0011]優(yōu)選地，所述發(fā)射換能器和接收換能器是由具有壓電效應(yīng)物理性質(zhì)的晶體材料制成的發(fā)射換能器和接收換能器。
[0012]本實用新型還提供一種利用井中發(fā)射聲波測井換能器檢測的系統(tǒng)，其中，該利用井中發(fā)射聲波測井換能器檢測的系統(tǒng)包括本實用新型的井中發(fā)射聲波測井換能器、電纜、轉(zhuǎn)接盒和信號發(fā)生器，其中，井中發(fā)射聲波測井換能器，位于檢測介質(zhì)開設(shè)的孔洞之中；聲波儀，發(fā)射和接收聲波信號，同時輸出較大跨度區(qū)間的電壓信號；轉(zhuǎn)接盒，外接信號發(fā)生器，將電壓信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號，同時轉(zhuǎn)接給井中轉(zhuǎn)換器；電纜，將井中發(fā)射聲波測井換能器與信號發(fā)生器的發(fā)射端和接收端連通，構(gòu)成閉合回路，同時將所述信號發(fā)生器輸出的電壓信號，輸送給所述轉(zhuǎn)接盒，轉(zhuǎn)換成脈沖信號后，輸送給井中發(fā)射聲波測井換能器。
[0013]優(yōu)選地，所述聲波儀，為可在100V?1000V之間任意輸出電壓信號的聲波儀。
[0014]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接盒的一個端面設(shè)置有信號輸入接口和電源接口，相對設(shè)置的另外一個端面上設(shè)置有開關(guān)按鈕和輸出接口。
[0015]優(yōu)選地，所述輸出接口為航空插座。
[0016]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接盒為能將電壓信號轉(zhuǎn)化成脈沖信號的同步信號發(fā)生器。
[0017]通過上述技術(shù)方案，井中發(fā)射聲波測井換能器發(fā)射器集成發(fā)射電路模塊，使用短源距，使得測量結(jié)果基本不受環(huán)境的影響，改善了輸出電信號的信噪比，減少了電信號在電子線路中的傳輸路徑，降低了電子線路對電信號的路徑噪音的影響，減削了電信號在傳遞過程中受到干擾的可能，大大提高了儀器檢測最終結(jié)果的精準度，使用本實用新型的井中發(fā)射聲波測井換能器檢測的系統(tǒng)中，通過可在較大跨度的電壓區(qū)間內(nèi)，將任意電壓任意轉(zhuǎn)化成信號的轉(zhuǎn)接盒，使得整個檢測系統(tǒng)能夠精確匹配任何型號的信號源。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例提供的利用井中發(fā)射聲波測井換能器檢測的系統(tǒng)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例提供的一種井中發(fā)射聲波測井換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型實施例提供的一種同步信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0022]為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。
[0023]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種井中發(fā)射聲波測井換能器，該井中發(fā)射聲波測井換能器包括發(fā)射聲波信號的發(fā)射換能器12和接收聲波信號的接收換能器13，還包括，
[0024]發(fā)射電路模塊11，集成于井中發(fā)射聲波測井換能器10的內(nèi)部，用于接收脈沖電信號，觸發(fā)發(fā)射換能器12發(fā)射聲波信號，并放大由聲波信號轉(zhuǎn)化而成的電信號。
[0025]通過將發(fā)射電路模塊11和集成在井中發(fā)射聲波測井換能器10的內(nèi)部，接收電子線路提供的脈沖電信號，并觸發(fā)發(fā)射換能器12發(fā)射聲波，并將接收換能器13接收的聲波信號轉(zhuǎn)化而成的電信號放大后，經(jīng)電子線路輸送至地面儀器。這種短源距