專利名稱：一種地震檢波器磁體組件及低失真地震檢波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種地震檢波器磁體組件及相應(yīng)的地震檢波器，尤其涉及一種用于地質(zhì)勘探、地震測量和工程測量的內(nèi)磁感應(yīng)式地震檢波器磁體組件及相應(yīng)的地震檢波器。
背景技術(shù)：
地震檢波器已廣泛使用于油田、煤炭等地震勘探領(lǐng)域。在一些地理環(huán)境惡劣以及油氣儲存較深、較復(fù)雜的地區(qū)，對地震檢波器的頻率特性、靈敏度、抗干擾、信噪比提出了更高的要求。目前，在國內(nèi)以及國際油氣，油田的地震勘探過程中使用的地震檢波器都圍繞著磁路的改進(jìn)，探究其降低失真度的技術(shù)原理和方法。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的地震檢波器的磁體組件結(jié)構(gòu)示意圖，沿軸向自下至上為下極靴、磁體、上極靴，下極靴和上極靴的內(nèi)端面設(shè)置有凸臺，磁體外套有補(bǔ)償環(huán)，補(bǔ)償環(huán)的兩端分別套在下極靴和上極靴的凸臺上。但是，通過多年的生產(chǎn)實(shí)踐，現(xiàn)有技術(shù)要想更進(jìn)一步有效降低檢波器失真度已無可能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是對上述現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)，提供一種用于地質(zhì)勘探、地震測量和工程測量的地震檢波器磁體組件及低失真地震檢波器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種地震檢波·器磁體組件，包括上極靴14、下極靴17、磁體16、補(bǔ)償環(huán)15，所述磁體16嵌入補(bǔ)償環(huán)15內(nèi)，其特殊之處在于:所述上極靴14的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽28，所述下極靴17的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽29，所述補(bǔ)償環(huán)15的兩端分別嵌入上環(huán)形凹槽28和下環(huán)形凹槽29中。上述補(bǔ)償環(huán)15為熱磁補(bǔ)償合金材料；所述磁體為稀土釹鐵硼材料；所述極靴為軟磁導(dǎo)磁材料。一種地震檢波器磁體組件，包括上極靴14、下極靴17、磁體16、補(bǔ)償環(huán)15，所述磁體16嵌入補(bǔ)償環(huán)15內(nèi)，其特殊之處在于:所述上極靴14的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽28，所述下極靴17的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽29，所述補(bǔ)償環(huán)15的兩端設(shè)置有凸臺，所述凸臺分別嵌入上環(huán)形凹槽28和下環(huán)形凹槽29中。上述補(bǔ)償環(huán)15的外側(cè)面與上極靴14及下極靴17的外側(cè)面平齊。上述補(bǔ)償環(huán)15為熱磁補(bǔ)償合金材料；所述磁體為稀土釹鐵硼材料；所述極靴為軟磁導(dǎo)磁材料。一種低失真地震檢波器，包括外殼21、上頂蓋2、下頂蓋24、慣性體系統(tǒng)、磁系統(tǒng)；所述磁系統(tǒng)包括上極靴14、下極靴17、磁體16、補(bǔ)償環(huán)15，所述磁體16嵌入補(bǔ)償環(huán)15內(nèi)，其特殊之處在于:所述上極靴14的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽28，所述下極靴17的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽29，所述補(bǔ)償環(huán)15的兩端分別嵌入上環(huán)形凹槽28和下環(huán)形凹槽29中。上述補(bǔ)償環(huán)15為熱磁補(bǔ)償合金材料；所述磁體為稀土釹鐵硼材料；所述極靴為軟磁導(dǎo)磁材料?！N低失真地震檢波器,包括外殼21、上頂蓋2、下頂蓋24、慣性體系統(tǒng)、磁系統(tǒng)；所述磁系統(tǒng)包括上極靴14、下極靴17、磁體16、補(bǔ)償環(huán)15，所述磁體16嵌入補(bǔ)償環(huán)15內(nèi)，其特殊之處在于:所述上極靴14的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽28，所述下極靴17的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽29，所述補(bǔ)償環(huán)15的兩端設(shè)置有凸臺，所述凸臺分別嵌入上環(huán)形凹槽28和下環(huán)形凹槽29中。上述補(bǔ)償環(huán)15的外側(cè)面與上極靴14及下極靴17的外側(cè)面平齊。上述補(bǔ)償環(huán)15為熱磁補(bǔ)償合金材料；所述磁體為稀土釹鐵硼材料；所述極靴為軟磁導(dǎo)磁材料。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型磁體組件提供給地震檢波器的均勻工作磁場得到進(jìn)一步的有效延伸，對磁體、極靴、補(bǔ)償環(huán)的結(jié)合部位雜散磁場起到了改善作用，對降低地震檢波器失真度指標(biāo)效果顯著。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)地震檢波器磁體組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型第一種低失真地震檢波器磁體組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)號:14-上極靴、17-下極靴、 15-補(bǔ)償環(huán)、16-磁體、28-上環(huán)形凹槽、29-下環(huán)形凹槽；圖3是本實(shí)用新型第二種低失真地震檢波器磁體組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)號:14-上極靴、17-下極靴、15-補(bǔ)償環(huán)、16-磁體、28-上環(huán)形凹槽、29-下環(huán)形凹槽；圖4是本實(shí)用新型的低失真地震檢波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)號:1_上密封圈，2-上頂蓋，3-上卡環(huán)，4-上內(nèi)接觸簧片，5-接線柱，6-接線柱，7-上外接觸簧片，8-上外接觸片墊片，9-絕緣片，10-上彈簧片，11-上彈簧片墊圈，12-上線架，13-上線圈；14_上極靴，15-補(bǔ)償環(huán)，16-磁體，17-下極靴，18-下線圈，19-下線架，20-下彈簧片墊圈，21-外殼，22-下彈簧片，23-下接觸片墊片，24-下頂蓋，25-下接觸片，26-下卡環(huán)，27-下密封圈；圖5是本實(shí)用新型第二種地震檢波器磁體組件的低失真地震檢波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的第一種地震檢波器磁體組件，參見圖2，可用于所有結(jié)構(gòu)的內(nèi)磁感應(yīng)式地震檢波器，包括上極靴14、下極靴17、磁體16、補(bǔ)償環(huán)15，磁體16嵌入補(bǔ)償環(huán)15內(nèi)，上極靴14的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽28，下極靴17的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽29，補(bǔ)償環(huán)15的兩端分別嵌入上環(huán)形凹槽28和下環(huán)形凹槽29中。本實(shí)用新型提供的第二種地震檢波器磁體組件，參見圖3，也可用于所有結(jié)構(gòu)的內(nèi)磁感應(yīng)式地震檢波器，包括上極靴14、下極靴17、磁體16、補(bǔ)償環(huán)15，磁體16嵌入補(bǔ)償環(huán)15內(nèi)，上極靴14的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽28，下極靴17的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽29，補(bǔ)償環(huán)15的兩端分別設(shè)置有凸臺，凸臺分別嵌入上環(huán)形凹槽28和下環(huán)形凹槽29中。為了更好消除雜散磁場，補(bǔ)償環(huán)15的外側(cè)面與上極靴14及下極靴17的外徑最好一致，即三種零件的外側(cè)面平齊。相應(yīng)的，本實(shí)用新型提供了兩種基于上述地震檢波器磁體組件的低失真地震檢波器，第一種低失真地震檢波器參見圖4，包括上線架、上線圈、下線架、下線圈、磁體、絕緣片、上極靴、下極靴、上彈簧片、下彈簧片、上卡環(huán)、下卡環(huán)、上頂蓋、下頂蓋、外殼、接線柱、上內(nèi)接觸簧片、上外接觸簧片；磁體外套有補(bǔ)償環(huán)，沿軸向自下至上，磁體16嵌入補(bǔ)償環(huán)15內(nèi)，上極靴14的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽28，下極靴17的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽29，補(bǔ)償環(huán)15的兩端分別嵌入上環(huán)形凹槽28和下環(huán)形凹槽29中；上極靴上端面放有絕緣片；沿軸向自下至上，下線架下端嵌有下彈簧片和下卡環(huán)；下線架繞有下線圈，下線架與上線架粘結(jié)的中間部位可繞有調(diào)重線圈；上線架繞有上線圈；上線架上端嵌有上彈簧片和上卡環(huán)；磁系統(tǒng)置于慣性體系統(tǒng)內(nèi)，由下頂蓋、上頂蓋(下頂蓋和上頂蓋分別頂入下極靴和上極靴的盲孔內(nèi))和外殼組成地震檢波器；地震檢波器內(nèi)的慣性體系統(tǒng)由慣性體上的上彈簧片和下彈簧片一起攜帶慣性體，相對于磁系統(tǒng)上下相對移動，接收震動信號；慣性體上通過正、反繞制的上線圈和下線圈，由上彈簧片和下彈簧片一起攜帶，相對于磁系統(tǒng)在環(huán)形氣隙磁場內(nèi)上下移動，接收震動信號，切割磁力線，感應(yīng)出以靈敏度為標(biāo)量指標(biāo)的電信號，由地震檢波器的電路輸出；兩接線柱分別為地震檢波器電信號輸出的2個電極；電信號的電路回路是接線柱錫焊于上內(nèi)接觸簧片；上內(nèi)接觸簧片再與上極靴、磁體、下極靴、下彈簧片依序相繼接觸；下彈簧片錫焊下線圈的下出線端；下線圈上出線端絕緣通過下線架與上線架粘結(jié)的中間部位(或調(diào)重線圈表面)與上線圈下出線端連通；上線圈上出線端錫焊于上彈簧片上；上彈簧片通過絕緣片與上極靴絕緣隔離，并與上外接觸簧片接觸；上外接觸簧片錫焊于接線柱。第二種低失真地震檢波器與第一種低失真地震檢波器的主要區(qū)別在于補(bǔ)償環(huán)的兩端分別設(shè)置有凸臺，凸臺分別嵌入上環(huán)形凹槽和下環(huán)形凹槽中。第二種低失真地震檢波器下線架與上線架粘結(jié)的中間部位內(nèi)側(cè)無凸臺(下線架與上線架內(nèi)徑相同)。申請人:選取了163個采用現(xiàn)有技術(shù)芯體結(jié)構(gòu)的地震檢波器(包括60個焊接前初始值，60個焊接后數(shù)據(jù))和129個采用本實(shí)用新型技術(shù)第一種芯體結(jié)構(gòu)的地震檢波器，分別進(jìn)行了測試，所有的地震檢波器均采用相同的加工尺寸、加工工藝和材料。測試數(shù)據(jù)中，現(xiàn)有技術(shù)`的地震檢波器共獲得激勵方向為正向、反向、傾角15°正向、傾角15°反向情況下的3708組數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型技術(shù)的地震檢波器共獲得激勵方向為正向、反向、傾角15°正向、傾角15°反向情況下的1037組數(shù)據(jù)。每組數(shù)據(jù)均包括電阻、頻率、阻尼、靈敏、失真度和阻抗等測試值。失真度在各范圍所占比例大小參見下表:
權(quán)利要求1.一種地震檢波器磁體組件，包括上極靴(14)、下極靴(17)、磁體(16)、補(bǔ)償環(huán)(15)，所述磁體(16)嵌入補(bǔ)償環(huán)(15)內(nèi)，其特征在于:所述上極靴(14)的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽(28)，所述下極靴(17)的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽(29)，所述補(bǔ)償環(huán)(15)的兩端分別嵌入上環(huán)形凹槽(28)和下環(huán)形凹槽(29)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震檢波器磁體組件，其特征在于:所述補(bǔ)償環(huán)(15)為熱磁補(bǔ)償合金材料；所述磁體為稀土釹鐵硼材料；所述極靴為軟磁導(dǎo)磁材料。
3.一種地震檢波器磁體組件，包括上極靴(14)、下極靴(17)、磁體(16)、補(bǔ)償環(huán)(15)，所述磁體(16)嵌入補(bǔ)償環(huán)(15)內(nèi)，其特征在于:所述上極靴(14)的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽(28)，所述下極靴(17)的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽(29)，所述補(bǔ)償環(huán)(15)的兩端設(shè)置有凸臺，所述凸臺分別嵌入上環(huán)形凹槽(28)和下環(huán)形凹槽(29)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地震檢波器磁體組件，其特征在于:所述補(bǔ)償環(huán)(15)的外側(cè)面與上極靴(14)及下極靴(17)的外側(cè)面平齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的地震檢波器磁體組件，其特征在于:所述補(bǔ)償環(huán)(15)為熱磁補(bǔ)償合金材料；所述磁體為稀土釹鐵硼材料；所述極靴為軟磁導(dǎo)磁材料。
6.—種低失真地震檢波器,包括外殼(21)、上頂蓋(2)、下頂蓋(24)、慣性體系統(tǒng)、磁系統(tǒng)；所述磁系統(tǒng)包括上極靴(14)、下極靴(17)、磁體(16)、補(bǔ)償環(huán)(15)，所述磁體(16)嵌入補(bǔ)償環(huán)(15)內(nèi)，其特征在于:所述上極靴(14)的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽(28)，所述下極靴(17)的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽(29)，所述補(bǔ)償環(huán)(15)的兩端分別嵌入上環(huán)形凹槽(28)和下環(huán)形凹槽(29)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低失真地震檢波器，其特征在于:所述補(bǔ)償環(huán)(15)為熱磁補(bǔ)償合金材料；所述磁體為稀土釹鐵硼材料；所述極靴為軟磁導(dǎo)磁材料。
8.一種低失真地震檢波器，包括外殼(21)、上頂蓋(2)、下頂蓋(24)、慣性體系統(tǒng)、磁系統(tǒng)；所述磁系統(tǒng)包括上極靴(14 )、下極靴(17)、磁體(16)、補(bǔ)償環(huán)(15)，所述磁體(16)嵌入補(bǔ)償環(huán)(15)內(nèi)，其特征在于:所述上極靴(14)的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽(28)，所述下極靴(17)的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽(29)，所述補(bǔ)償環(huán)(15)的兩端設(shè)置有凸臺，所述凸臺分別嵌入上環(huán)形凹槽(28)和下環(huán)形凹槽(29)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低失真地震檢波器，其特征在于:所述補(bǔ)償環(huán)(15)的外側(cè)面與上極靴(14)及下極靴(17)的外側(cè)面平齊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的低失真地震檢波器，其特征在于:所述補(bǔ)償環(huán)(15)為熱磁補(bǔ)償合金材料；所述磁體為稀土釹鐵硼材料；所述極靴為軟磁導(dǎo)磁材料。
專利摘要本實(shí)用新型提供的第一種地震檢波器磁體組件，可用于所有結(jié)構(gòu)的內(nèi)磁感應(yīng)式地震檢波器，包括上極靴、下極靴、磁體、補(bǔ)償環(huán)，磁體嵌入補(bǔ)償環(huán)內(nèi)，上極靴的內(nèi)端面設(shè)置有上環(huán)形凹槽，下極靴的內(nèi)端面設(shè)置有下環(huán)形凹槽，補(bǔ)償環(huán)的兩端分別嵌入上環(huán)形凹槽和下環(huán)形凹槽中；本實(shí)用新型提供的低失真地震檢波器，包括外殼、上頂蓋、下頂蓋、慣性體系統(tǒng)及磁系統(tǒng)，其中磁系統(tǒng)選用的是本實(shí)用新型提供的地震檢波器磁體組件，本實(shí)用新型所提供的磁體組件提供給地震檢波器的均勻工作磁場得到進(jìn)一步的有效延伸，對磁體、極靴、補(bǔ)償環(huán)的結(jié)合部位雜散磁場起到了改善作用，對降低地震檢波器失真度指標(biāo)效果顯著。
文檔編號H01F1/057GK203103045SQ20122066136
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者程博, 王舒克, 李昭強(qiáng), 林月梅, 馮京川, 馮克軍 申請人:東莞市達(dá)耐美機(jī)電科技有限公司