專利名稱：一種低頻水聽器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海洋勘探檢波器，又稱水聽器，特別是涉及一種低頻水聽器。
背景技術(shù)：
我們知道，石油勘探領(lǐng)域進(jìn)行淺灘、過渡帶和海洋石油勘探時(shí)主要使用海洋勘探檢波器，海洋勘探檢波器又稱水聽器，水聽器設(shè)有壓電陶瓷片，壓電陶瓷片輸出端與阻抗匹配器初級(jí)線圈相連接，阻抗匹配器次級(jí)線圈與輸出線相連接，壓電陶瓷片外圍設(shè)有透聲護(hù)殼，透聲護(hù)殼內(nèi)部為密閉腔體，壓電陶瓷片與阻抗匹配器封裝在透聲護(hù)殼內(nèi)部，輸出線兩極并聯(lián)設(shè)有阻尼電阻，透聲護(hù)殼下部底端對(duì)應(yīng)壓電陶瓷對(duì)稱設(shè)有凸起，接收水中的振動(dòng)信號(hào)， 傳遞給壓電陶瓷片，壓電陶瓷片將接收的壓力振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，經(jīng)過阻抗匹配器的轉(zhuǎn)換，形成儀器可以接收的信號(hào)，通過輸出線輸出；水聽器的主要參數(shù)為固有頻率、靈敏度、阻尼、直流電阻等，水聽器的固有頻率一般為8Ηζ、10Ηζ、14Ηζ ;現(xiàn)有與水聽器匹配的阻抗匹配器一般為C型或E型，C型阻抗匹配器設(shè)有兩個(gè)線圈骨架，每個(gè)線圈骨架上纏有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，兩個(gè)線圈骨架中間設(shè)有通孔，C字型導(dǎo)磁片通過兩個(gè)線圈骨架中間的通孔形成閉合的磁回路；Ε型阻抗匹配器設(shè)有一個(gè)線圈骨架，線圈骨架上纏有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，線圈骨架上設(shè)有通孔，E字型導(dǎo)磁片通過線圈骨架上的通孔對(duì)稱插接，形成磁回路；這種C型或E型阻抗匹配器，由于導(dǎo)磁片都沒有完全位于線圈骨架內(nèi)部，有一部分處于線圈骨架外部，其形成的磁回路不能完全被線圈利用，所以電感量低，要想提高電感量就需要提高導(dǎo)磁片的性能，但目前很難找到性能非常優(yōu)良的導(dǎo)磁片材料，所以這兩種C型或E型阻抗匹配器的電感量一般為2000Η-4000Η之間，很難提高至10000Η以上，而水聽器的固有頻率參數(shù)與阻抗匹配器的電感量有直接關(guān)系，電感量越高，水聽器的固有頻率會(huì)越低，目前使用C型或E型阻抗匹配器制作的水聽器的固有頻率不能做到很低，低頻性能不好，限制了石油勘探在淺灘、過渡帶和海洋石油勘探對(duì)水中低頻信號(hào)的接收，也制約了海洋勘探向高分辨率勘探方向的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是要解決現(xiàn)有的C型或E型阻抗匹配器制作的水聽器的固有頻率不能做到很低，低頻性能不好，限制了石油勘探在淺灘、過渡帶和海洋石油勘探對(duì)水中低頻信號(hào)的接收的技術(shù)問題，提供一種固有頻率低，低頻性能好，能進(jìn)一步提高石油勘探在淺灘、過渡帶和海洋石油勘探對(duì)水中低頻信號(hào)的接收。本發(fā)明提供一種低頻水聽器，設(shè)有壓電材料、透聲護(hù)殼、阻抗匹配器、阻尼電阻，壓電材料與阻抗匹配器封裝在透聲護(hù)殼內(nèi)部，壓電材料輸出端與阻抗匹配器初級(jí)線圈相連接，阻抗匹配器次級(jí)線圈與輸出線相連接，阻抗匹配器為環(huán)形阻抗匹配器。本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案是，環(huán)形阻抗匹配器設(shè)有環(huán)形線圈骨架，環(huán)形線圈骨架中間設(shè)有通孔，環(huán)形線圈骨架為中空結(jié)構(gòu)，環(huán)形線圈骨架中空部分設(shè)有環(huán)形腔體，環(huán)形腔體內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)磁片，導(dǎo)磁片全部位于環(huán)形線圈骨架中空部分的環(huán)形腔體內(nèi)，導(dǎo)磁片形成的磁回路完全貫穿于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈內(nèi)部，環(huán)形線圈骨架上在其圓周方向?qū)盈B纏有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，作為環(huán)形阻抗匹配器的前級(jí)和后級(jí)，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈分別設(shè)有引出端。本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，壓電材料為壓電陶瓷片。本發(fā)明再進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，導(dǎo)磁片為帶材卷繞形成。本發(fā)明更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，初級(jí)線圈的圈數(shù)大于8000圈，電感量大于等于 5000H。本發(fā)明更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，環(huán)形阻抗匹配器的初級(jí)線圈的圈數(shù)大于10000圈，電感量大于等于15000H。本發(fā)明的有益效果是，由于阻抗匹配器為環(huán)形阻抗匹配器，導(dǎo)磁片全部位于環(huán)形線圈骨架中空部分的環(huán)形腔體內(nèi)，導(dǎo)磁片形成的磁回路完全貫穿于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈內(nèi) 部，利用率達(dá)到了 100%，電感量大，用此環(huán)形阻抗匹配器制作的水聽器固有頻率低，低頻性能好，能進(jìn)一步提高石油勘探在淺灘、過渡帶和海洋石油勘探對(duì)水中低頻信號(hào)的接收。


圖I是本發(fā)明的一種實(shí)施例示意圖；圖2是本發(fā)明環(huán)形阻抗匹配器示意圖；圖3是圖2的A-A剖視圖。圖中符號(hào)說明I.輸出線；2.密封腔體；3.初級(jí)線圈；4.環(huán)形阻抗匹配器；5.透聲護(hù)殼；6.凸起；7.壓電陶瓷片；8.次級(jí)線圈；9.環(huán)形線圈骨架；10.導(dǎo)磁片；11.通孔；12.環(huán)形腔體。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖，以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示的水聽器，設(shè)有壓電陶瓷片7，壓電陶瓷片7輸出端與環(huán)形阻抗匹配器4初級(jí)線圈3相連接，環(huán)形阻抗匹配器4次級(jí)線圈8與輸出線相連接，壓電陶瓷片7外圍設(shè)有透聲護(hù)殼5，壓電陶瓷片7與環(huán)形阻抗匹配器4封裝在透聲護(hù)殼5內(nèi)部，透聲護(hù)殼5下部底端對(duì)應(yīng)壓電陶瓷對(duì)稱設(shè)有凸起6，圖2為環(huán)形阻抗匹配器示意圖，圖3為圖2的的A-A剖視圖，從圖2、圖3可以看出，環(huán)形阻抗匹配器4設(shè)有環(huán)形線圈骨架9，環(huán)形線圈骨架9中間設(shè)有通孔11，環(huán)形線圈骨架9為中空結(jié)構(gòu)，環(huán)形線圈骨架9中空部分設(shè)有環(huán)形腔體12，環(huán)形腔體12內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)磁片10，導(dǎo)磁片10全部位于環(huán)形線圈骨架9中空部分的環(huán)形腔體12內(nèi)，導(dǎo)磁片10形成的磁回路完全貫穿于初級(jí)線圈3和次級(jí)線圈8內(nèi)部，利用率達(dá)到了 100%，環(huán)形線圈骨架9上在其圓周方向?qū)盈B纏有初級(jí)線圈3和次級(jí)線圈8，初級(jí)線圈3和次級(jí)線圈8分別設(shè)有引出端；本實(shí)施例的導(dǎo)磁片10為帶材卷繞形成，環(huán)形阻抗匹配器4的初級(jí)線圈3的圈數(shù)為8000圈，選用的漆包線直徑為O. 08mm,其電感量為5000H ；由于阻抗匹配器采用環(huán)形阻抗匹配器，導(dǎo)磁片10全部位于環(huán)形線圈骨架9中空部分的環(huán)形腔體12內(nèi)，導(dǎo)磁片10形成的磁回路完全貫穿于初級(jí)線圈3和次級(jí)線圈8內(nèi)部，所以電感量達(dá)到了 5000H，比C型和E型阻抗匹配器的電感量高很多，用此環(huán)形阻抗匹配器4制作的水聽器固有頻率低，低頻性能好，進(jìn)一步提高了石油勘探在淺灘、過渡帶和海洋石油勘探對(duì)水中低頻信號(hào)的接收。本實(shí)施例的環(huán)形阻抗匹配器4的初級(jí)線圈3的圈數(shù)也可以達(dá)到15000圈以上，選用的漆包線可以更細(xì)，可以選用直徑為O. 04mm的漆包線，電感量達(dá)到50000H，采取這樣的環(huán)形阻抗匹配器制作的水聽器固有頻率為2-3Hz，進(jìn)一步提升了水聽器的低頻性能，提高了海洋石油勘探的效果。本實(shí)施例的環(huán)形阻抗匹配器4的初級(jí)線圈3選用的漆包線可以更細(xì)，圈數(shù)可以更多，選用的導(dǎo)磁片10的性能可以更高，能進(jìn)一步提升水聽器的低頻性能，在此不再一一列
舉。權(quán)利要求
1.一種低頻水聽器，設(shè)有壓電材料、透聲護(hù)殼、阻抗匹配器、阻尼電阻，壓電材料與阻抗匹配器封裝在透聲護(hù)殼內(nèi)部，壓電材料輸出端與阻抗匹配器初級(jí)線圈相連接，阻抗匹配器次級(jí)線圈與輸出線相連接，其特征是阻抗匹配器為環(huán)形阻抗匹配器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低頻水聽器，其特征在于所述環(huán)形阻抗匹配器設(shè)有環(huán)形線圈骨架，環(huán)形線圈骨架中間設(shè)有通孔，環(huán)形線圈骨架為中空結(jié)構(gòu)，環(huán)形線圈骨架中空部分設(shè)有環(huán)形腔體，環(huán)形腔體內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)磁片，導(dǎo)磁片全部位于環(huán)形線圈骨架中空部分的環(huán)形腔體內(nèi)，導(dǎo)磁片形成的磁回路完全貫穿于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈內(nèi)部，環(huán)形線圈骨架上在其圓周方向?qū)盈B纏有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，作為所述環(huán)形阻抗匹配器的前級(jí)和后級(jí)，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈分別設(shè)有引出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的低頻水聽器，其特征在于所述壓電材料為壓電陶瓷片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低頻水聽器，其特征在于所述導(dǎo)磁片為帶材卷繞形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的低頻水聽器，其特征在于所述初級(jí)線圈的圈數(shù)大于8000圈，電感量大于等于5000H。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低頻水聽器，其特征在于所述的環(huán)形阻抗匹配器的初級(jí)線圈的圈數(shù)大于10000圈，電感量大于等于15000H。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低頻水聽器，其解決了現(xiàn)有的C型或E型阻抗匹配器制作的水聽器低頻性能不好，限制了石油勘探在淺灘、過渡帶和海洋石油勘探對(duì)水中低頻信號(hào)的接收的技術(shù)問題，其設(shè)有壓電陶瓷片，壓電陶瓷片輸出端與阻抗匹配器初級(jí)線圈相連接，阻抗匹配器次級(jí)線圈與輸出線相連接，壓電陶瓷片與阻抗匹配器封裝在透聲護(hù)殼內(nèi)部，其阻抗匹配器為環(huán)形阻抗匹配器。本發(fā)明可用于水聽器。
文檔編號(hào)G01H11/08GK102706441SQ20121020285
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者唐曉剛, 孫曉輝, 王甲甲, 顏永安 申請(qǐng)人:威海雙豐物探設(shè)備股份有限公司