專利名稱：水陸兩用檢波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于地質(zhì)勘探水陸兩用檢波器。
背景技術(shù)：
在本實(shí)用新型提出之前的地質(zhì)勘探工程中，在采集人工地震反射波時， 主要使用兩類檢波器，一類為動圈式檢波器，它主要用于陸地地質(zhì)勘探，使用時有方向性， 必須垂直插入地面，當(dāng)?shù)孛嫠绍浕驒z波器倒斜時，就不能正常接收來自地層的反射波；另一 類為壓電檢波器，它主要在水域地質(zhì)勘探中使用，沒有方向性，可任意角度放入水中。由于 它本身需要最少1. 5米水深的壓力，所以必須要置于1. 5米水深以下才能正常接收來自地 層的反射波。如上所述，這兩種檢波器各有特性及局限性，各自都不能解決陸地、灘涂、沼 澤、淺海等水域的地質(zhì)勘探問題。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型就是針對這兩類檢波器所各有的局限性提出的一種地 質(zhì)勘探水陸兩用檢波器，包括壓電檢波器、重塊、支架、容器，其特征在于把壓電檢波器安置 于一個密封容器內(nèi)，檢波器可分幾部分獨(dú)立制造，容器頂部的壁用軟材質(zhì)材料制作，容器的 其它部分的壁用硬材質(zhì)的材料制作，容器的軟材質(zhì)壁朝上與起支撐作用的支架緊固聯(lián)結(jié)， 容器內(nèi)注滿流體介質(zhì)，容器軟材質(zhì)壁的上面安置一個重塊，重塊在支架上部相應(yīng)的位置需 密封耐壓，重塊在軟材質(zhì)壁上產(chǎn)生的壓強(qiáng)通過容器內(nèi)的介質(zhì)作用到壓電檢波器上，該壓強(qiáng) 可模擬壓電檢波器在水下工作時所受上面水深壓力產(chǎn)生的壓強(qiáng)。從而可以放置在1. 5米水 深以上的水中，同時也可以用于陸地，其重塊和支架等會支持檢波器不傾斜。使用時水陸兩 用檢波器與地面接觸，人工地震激發(fā)的地震波使水陸兩用檢波器隨之振動，同時水陸兩用 檢波器內(nèi)放置在容器軟壁上的重塊由于自身的慣性作用，在容器的軟壁上產(chǎn)生壓強(qiáng)，這個 壓強(qiáng)通過介質(zhì)作用到檢波器上，壓電檢波器把波動的壓力信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號傳到記 錄儀器。調(diào)整重塊的重量或改變重塊與軟材質(zhì)壁的接觸面積就隨之改變了容器內(nèi)壓電檢 波器感受到的壓強(qiáng)(相當(dāng)于改變了壓電檢波器在水下工作時上面的水深度)，實(shí)際使用時 根據(jù)需要調(diào)整變化，當(dāng)重塊的重量及與容器軟壁的接觸面積確定后，作用在壓電檢波器上 的壓強(qiáng)就等效為相同水深的壓力在壓電檢波器上產(chǎn)生的壓強(qiáng)。這時的水陸兩用檢波器無論 放在陸地或是放到水底，它受到的壓強(qiáng)是不變的。

圖1水陸兩用檢波器外觀示意圖。圖2為水陸兩用檢波器剖面示意圖。(1)為密封圈⑵為軟材質(zhì)鑲件(3)為滾珠架⑷為重塊(5)為重塊上凸起的柱 狀體(6)為容器軟材質(zhì)壁上凸起的空心柱狀體(7)為容器的軟材質(zhì)壁(8)為容器的硬材質(zhì) 壁(9)為壓電檢波器的壓電部分(10)為排出氣體的閥門(11)為壓電檢波器匹配器的匹配 部分(12)為匹配器外殼(13)為容器內(nèi)的鑲塊(14)為注入流體的閥門(15)為檢波器支架 (即圖2所示的灰色區(qū)域)(16)為壓電檢波器的電纜輸出孔(17)為密封容器(18)為支架 與容器聯(lián)結(jié)的螺絲孔(19)為探測重塊位置的螺孔。
具體實(shí)施方式
把水域使用壓電檢波器安置在一個密封容器17內(nèi)，壓電檢波器由 壓電9和匹配11兩部分構(gòu)成，這兩部分可以全部安置在密封容器17內(nèi)，或只把壓電部分9安置在密封的容器17內(nèi)，安置在容器內(nèi)的部分要達(dá)到密封耐壓的要求。密封的容器壁由兩 種材質(zhì)的材料制作，容器頂部的壁用軟材質(zhì)材料制作，稱為軟材質(zhì)壁7，如圖2(7)所示部分 為軟材質(zhì)材料制作(軟材質(zhì)材料如軟塑料、防水布、橡膠、橡膠與纖維合成材料等)、容器的 其它部分的壁用硬材質(zhì)的材料制作，稱為硬材質(zhì)壁8，如圖2(8)所示部分為硬材質(zhì)材料制 作的容器壁(硬材質(zhì)材料如金屬、硬塑料等)。組裝時需要將容器的軟材質(zhì)壁7朝上，緊固 在起支撐作用的支架15上，組裝時兩種材質(zhì)的容器壁7、8緊固聯(lián)結(jié)成一體，達(dá)到密封耐壓 的要求，容器上起不同作用的部件也要達(dá)到密封耐壓的要求。支架用硬材質(zhì)材料制成，可分幾部分獨(dú)立制造。容器軟材質(zhì)壁7的上面安置一個 硬材質(zhì)的重塊4，重塊4的形狀要與支架15上相關(guān)部位的形狀相吻合，重塊4的狀態(tài)受支架 15的約束，重塊4的重量及重塊4與軟壁7接觸的面積可根據(jù)需要設(shè)定。支架15與重塊4 之間要有間隙，以便重塊4運(yùn)動時不受限制。為減小重塊4與支架15的摩擦，可以在重塊 與支架間安置滾珠架3，或安置軟材質(zhì)材料制作的鑲件(軟材質(zhì)材料如橡膠、海綿、塑料泡 沫等)，也可以用彈簧片約束重塊的狀態(tài)，保證重塊與支架間有間隙，支架上部安置重塊的 部位加入密封圈1達(dá)到密封耐壓的要求，為了測量重塊升降的幅度，支架的頂部有探測重 塊位置的螺孔19，螺孔19由螺絲堵密封。壓電檢波器的輸出導(dǎo)線從容器硬材質(zhì)壁8上引出，引出孔要達(dá)到密封的要求。容 器有閥門，容器內(nèi)的流體介質(zhì)從閥門14注入。容器有排氣閥門10，當(dāng)容器內(nèi)注入液體介質(zhì) 時，容器內(nèi)的空氣由該閥門10排出。容器17內(nèi)必須注滿流體介質(zhì)，壓電檢波器才能正常工作，容器注滿流體介質(zhì)后， 重塊4在軟材質(zhì)壁7上產(chǎn)生的壓強(qiáng)通過容器17內(nèi)的介質(zhì)作用到壓電檢波器上，該壓強(qiáng)等同 于壓電檢波器在水下工作時所受上面水深壓力產(chǎn)生的壓強(qiáng)，調(diào)整重塊4的重量或改變重塊 4與軟材質(zhì)壁7的接觸面積就隨之改變了容器內(nèi)壓電檢波器感受到的壓強(qiáng)(相當(dāng)于改變了 壓電檢波器在水下工作時上面的水深度)，實(shí)際使用時根據(jù)需要調(diào)整變化，當(dāng)重塊4的重量 及與容器軟壁7的接觸面積確定后，作用在壓電檢波器上的壓強(qiáng)就等效為相同水深的壓力 在壓電檢波器上產(chǎn)生的壓強(qiáng)。這時的水陸兩用壓電檢波器無論放在陸地或是放到水底，它 受到的壓強(qiáng)是不變的。又因?yàn)闇囟茸兓蓪?dǎo)致密封容器17內(nèi)流體體積的熱脹冷縮，而軟材質(zhì)壁7的伸縮 量不能隨意的跟隨密封容器17內(nèi)流體介質(zhì)體積的縮脹，導(dǎo)致軟材質(zhì)壁7上重塊4作用在壓 電檢波器上的壓強(qiáng)發(fā)生變化，為了保持重塊4作用在壓電檢波器上的壓強(qiáng)不變，軟材質(zhì)壁7 上與重塊4的連接部位可制成與支架15相關(guān)部位對應(yīng)吻合的凸起的空心柱狀6，與其密封 容器17相通。由于重塊4是連接在密封容器軟材質(zhì)壁7柱狀體6的上面，當(dāng)溫度變化使密 封容器17內(nèi)流體介質(zhì)體積發(fā)生縮脹時，軟壁的柱狀體6隨流體介質(zhì)體積的變化升高或降 低，重塊4也同步升高或降低，重塊作用在軟壁上的壓強(qiáng)不變。為了精確控制重塊4與軟壁7的接觸面積，補(bǔ)償由于溫度變化引起的密封容器17 內(nèi)流體體積的縮脹使壓電檢波器壓強(qiáng)發(fā)生的變化，重塊4上與軟材質(zhì)壁7的連接部位可制 成相對應(yīng)的凸起的柱狀5，柱狀體5朝下與軟壁上凸起的柱狀體6相對連接，當(dāng)溫度變化引 起容器內(nèi)流體介質(zhì)體積縮脹時，重塊4隨著軟壁7的柱狀體6升高或降低。當(dāng)溫度降低造 成密封容器內(nèi)流體體積變小，尤其是軟壁上的柱狀體6隨著流體體積變小而塌陷時，重塊4 隨之下降，達(dá)到補(bǔ)充容器內(nèi)流體介質(zhì)的作用，以保持作用在密封容器17內(nèi)壓電檢波器上的壓強(qiáng)。由于容器17內(nèi)流體介質(zhì)有熱脹冷縮量的特性。容器內(nèi)的流體介質(zhì)越少、熱脹冷縮 的影響越小，為減少容器內(nèi)的流體介質(zhì)，防止因容器內(nèi)流體介質(zhì)體積變小造成容器軟壁大 面積塌陷，所以在容器軟壁的下面安置一個支撐軟壁的硬材質(zhì)鑲塊13。鑲塊13上有對應(yīng)軟 材質(zhì)壁空心柱狀體6的通孔，提供軟壁上的柱狀體及重塊上的柱狀體上下運(yùn)動的空間。由于容器內(nèi)的壓電檢波器始終工作在它所適合的環(huán)境中，所以無論在陸地還是在 水底使用，壓電檢波器都能在最佳狀態(tài)工作。在使用過程中，水陸兩用檢波器與地面接觸，人工激發(fā)的地震反射波傳導(dǎo)到水陸 兩用檢波器后，水陸兩用檢波器隨之振動，同時放置在容器軟壁上面的重塊由于自身的慣 性作用，在容器的軟壁上產(chǎn)生與地震波相同振動變化的壓強(qiáng)，這個隨地震波變化的壓強(qiáng)通 過介質(zhì)傳導(dǎo)到壓電檢波器上，壓電檢波器把波動的壓力信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，通過電 纜傳輸?shù)接涗泝x器。水陸兩用檢波器把水域用壓電檢波器和陸地用動圈檢波器的功能集于一身，解決 了從水域延伸到灘涂 陸地地質(zhì)勘探中的難題，水陸兩用檢波器無論在水里或在陸地使 用，都能正常接收人工激發(fā)的地震反射波。并且適合于沙漠、地面松軟或堅(jiān)硬的地區(qū)使用。
權(quán)利要求一種地質(zhì)勘探水陸兩用檢波器，包括壓電檢波器、重塊、支架、容器，其特征在于把壓電檢波器安置于一個密封容器內(nèi)，容器頂部的壁用軟材質(zhì)材料制作，容器的其他部分的壁用硬材質(zhì)的材料制作，容器的軟材質(zhì)壁朝上與起支撐作用的支架緊固聯(lián)結(jié)，容器內(nèi)注滿流體介質(zhì)，容器軟材質(zhì)壁的上面安置一個重塊，在支架上部的重塊需密封耐壓，重塊在軟材質(zhì)壁上產(chǎn)生的壓強(qiáng)通過容器內(nèi)的介質(zhì)作用到壓電檢波器上，該壓強(qiáng)可模擬壓電檢波器在水下工作時所受上面水深壓力產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
2.按權(quán)利要求1所述的水陸兩用檢波器其特征在于重塊的重量或重塊與軟材質(zhì)壁的 接觸面積可調(diào)整。
3.按權(quán)利要求1或2所述的水陸兩用檢波器，其特征在于軟材質(zhì)壁上與重塊的連接部 位可制成與支架相關(guān)部位對應(yīng)吻合的凸起的空心柱狀，其與密封容器相通。
4.按權(quán)利要求3所述的水陸兩用檢波器，其特征在于重塊上與軟材質(zhì)壁的連接部位也 可制成相對應(yīng)的凸起的柱狀體，該柱狀體朝下與軟材質(zhì)壁上凸起的柱狀體相對連接。
5.按權(quán)利要求4所述的水陸兩用檢波器其特征在于密封容器的軟材質(zhì)壁的下面安置 一個硬材質(zhì)鑲塊，鑲塊上有對應(yīng)軟材質(zhì)壁空心柱狀體的通孔，提供軟壁上的柱狀體及重塊 上的柱狀體上下運(yùn)動的空間。
6.按權(quán)利要求1或2或4或5所述的水陸兩用檢波器，其特征在于重塊的形狀要與支 架上部相對應(yīng)的部位吻合，重塊與支架間要有間隙。
7.按權(quán)利要求1或2或4或5所述的水陸兩用檢波器，其特征在于可以在重塊與支架 的間隙安置滾珠架(3)或安置軟材質(zhì)材料制作的鑲件(2)，也可以用彈簧片約束重塊的狀 態(tài)，保證重塊與支架間有間隙。
8.按權(quán)利要求1或2或4或5所述的水陸兩用檢波器，其特征在于壓電檢波器包括壓 電部分和匹配部分，把壓電檢波器的壓電部分安置在密封的容器內(nèi)。
9.按權(quán)利要求1或2或4或5所述的水陸兩用檢波器，其特征在于容器有排出氣體的 閥門和注入流體介質(zhì)的閥門。
10.按權(quán)利要求1或2或4或5所述的水陸兩用檢波器其特征在于檢波器或其支架 可分幾部分獨(dú)立制造。
專利摘要水陸兩用檢波器，它的關(guān)鍵點(diǎn)就是把水域使用的壓電檢波器安置于一個密封的容器內(nèi)。容器頂部的壁用軟材質(zhì)材料制作，容器其它部分的壁用硬材質(zhì)的材料制作，容器的軟材質(zhì)壁朝上與起支撐作用的支架緊固聯(lián)結(jié)，容器內(nèi)注滿流體介質(zhì)，容器軟材質(zhì)壁的上面安置一個重塊，重塊在支架上部相應(yīng)的位置需密封耐壓，使用時水陸兩用檢波器與地面接觸，人工激發(fā)的地震波使水陸兩用檢波器隨之振動，同時水陸兩用檢波器內(nèi)放置在容器軟壁上的重塊由于自身的慣性作用，在容器的軟壁上產(chǎn)生壓強(qiáng)，這個壓強(qiáng)通過介質(zhì)作用到壓電檢波器上，壓電檢波器把波動的壓力信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號傳到記錄儀器。
文檔編號G01V1/52GK201637858SQ20092016762
公開日2010年11月17日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者邊洪凱 申請人:邊洪凱