專利名稱：一種感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及儀器儀表領(lǐng)域，特別涉及一種感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器。
背景技術(shù)：
油田分層注采、多段壓裂、井下控制正在向智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展，地面控制信號的井下傳輸是實(shí)現(xiàn)油田開采控制技術(shù)的關(guān)鍵，目前普遍使用的井下數(shù)據(jù)傳輸方法是管線控制或者以壓力波進(jìn)行控制，但這些方法普遍存在著動(dòng)用設(shè)備多，作業(yè)成本高，現(xiàn)場操作復(fù)雜等不足，為了降低作業(yè)成本，提高信號傳輸效率，迫切需要一種全新的井下數(shù)據(jù)通訊技術(shù)。申請?zhí)枮?01220297207.6公開了一種地層勘探用井口信號發(fā)生器。結(jié)構(gòu)為:在所述井口連接法蘭盤上由下至上依次固定膠墊、內(nèi)部呈彎月形的銅杯座、銅質(zhì)錘頭以及連接桿；其中，所述銅質(zhì)錘頭的外側(cè)固定有一個(gè)傘形吸音罩，所述銅質(zhì)錘頭的下端面與所述銅杯座的內(nèi)凹面相配合，所述銅杯座的下部外沿為弧形，與膠墊為圓弧過渡配合；在所述連接桿上固定有一個(gè)螺紋連接塊，螺紋連接塊與振蕩器連桿做固定連接。該種發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單，可以根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求選擇驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的振蕩頻率，適于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬井口信號。但是該技術(shù)方案主要解決現(xiàn)有的井口信號發(fā)生裝置振動(dòng)器撞擊后產(chǎn)生聲波，裝置存在使用壽命短以及不適于進(jìn)行室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)的問題，并不適用于實(shí)際油田地面控制信號的井下傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提出一種感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，利用電磁感應(yīng)原理將含有控制信號的電信號轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)信號，實(shí)現(xiàn)地面信息向井下的傳輸。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，所述信號發(fā)生器包括:底座、伸縮棒、磁場產(chǎn)·生裝置、感應(yīng)錘、輸出頭和碟簧；所述磁場產(chǎn)生裝置和所述伸縮棒均置于所述底座上，所述磁場產(chǎn)生裝置頂部設(shè)置由所述輸出頭；所述感應(yīng)錘固定于所述輸出頭上，電控制信號輸入所述磁場產(chǎn)生裝置來產(chǎn)生磁場，所述伸縮棒在磁場作用下進(jìn)行伸縮振動(dòng)，當(dāng)所述伸縮棒伸長時(shí)，對所述輸出頭產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，所述推力通過所述輸出頭作用于所述感應(yīng)錘上；當(dāng)所述伸縮棒收縮時(shí)，所述輸出頭在所述碟簧和重力的作用下復(fù)位，同時(shí)，所述感應(yīng)錘在重力的作用下復(fù)位，所述輸出頭和感應(yīng)錘共同振動(dòng)產(chǎn)生的反作用力作用在所述伸縮棒上傳遞到所述底座上?？蛇x的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述輸出頭通過壓蓋置于所述磁場產(chǎn)生裝置頂部，且所述碟簧置于所述輸出頭和所述壓蓋圍成的空間內(nèi)?？蛇x的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述感應(yīng)錘通過螺釘固定于所述輸出頭上?？蛇x的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述信號發(fā)生器還包括提手；所述提手固定于所述感應(yīng)錘上。可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述提手通過螺釘固定于所述感應(yīng)錘上?？蛇x的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述磁場產(chǎn)生裝置包括線圈和電源插頭；所述電源插頭輸入一交變電流，通過電源線傳輸至所述線圈，驅(qū)動(dòng)所述線圈產(chǎn)生變化的磁場。可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述伸縮棒置于所述線圈內(nèi)?？蛇x的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述伸縮棒兩端均設(shè)置集流片?？蛇x的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述伸縮棒為磁制伸縮棒。可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述信號發(fā)生器的底座設(shè)置于套管一端。上述技術(shù)方案具有如下有益效果:本技術(shù)方案針對目前常用井下數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)存在的成本高、作業(yè)復(fù)雜等問題提出，這樣可以將電信號轉(zhuǎn)化為振動(dòng)信號，實(shí)現(xiàn)地面控制信號向井下的無線傳輸，簡化工作流程，提高控制效率。并且使用設(shè)備少，作業(yè)成本低，操作簡單方便。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明提出的一種感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)施例中的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖。附圖標(biāo)識(shí):1、集流片，2、 底座，3、感應(yīng)錘，4、伸縮棒，5、壓蓋，6、提手，7、碟簧，8、墊圈，9、保護(hù)蓋，10、輸出頭，11、線圈，12、電源插頭，13、感應(yīng)裝置，14、磁場產(chǎn)生裝置，15、套管。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，為本發(fā)明提出的一種感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖。所述信號發(fā)生器將電控制信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)信號；所述信號發(fā)生器包括:底座2、伸縮棒4、磁場產(chǎn)生裝置14、感應(yīng)裝置13和碟簧7 ;所述底座2置于套管一端，所述磁場產(chǎn)生裝置14和所述伸縮棒4均置于所述底座2上，所述磁場產(chǎn)生裝置14頂部設(shè)置由所述感應(yīng)裝置13 ;所述電控制信號輸入所述磁場產(chǎn)生裝置14來產(chǎn)生磁場，所述伸縮棒4在磁場作用下進(jìn)行伸縮振動(dòng)，當(dāng)所述伸縮棒4伸長時(shí)，對所述感應(yīng)裝置13產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，當(dāng)所述伸縮棒4收縮時(shí)，所述感應(yīng)裝置13在所述碟簧7和重力的作用下復(fù)位，所述感應(yīng)裝置13振動(dòng)產(chǎn)生的反作用力作用在所述伸縮棒4上傳遞到所述底座2上。其中，所述感應(yīng)裝置13包括感應(yīng)錘3和輸出頭10 ;所述輸出頭10置于所述磁場產(chǎn)生裝置14頂部，所述感應(yīng)錘3固定于所述輸出頭10上。所述伸縮棒4在磁場作用下進(jìn)行伸縮振動(dòng)，當(dāng)所述伸縮棒4伸長時(shí)，對所述輸出頭10產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，所述推力通過所述輸出頭10作用于所述感應(yīng)錘3上；當(dāng)所述伸縮棒4收縮時(shí)，所述輸出頭10在所述碟簧7和重力的作用下復(fù)位，同時(shí)，所述感應(yīng)錘3在重力的作用下復(fù)位，所述輸出頭10和感應(yīng)錘3共同振動(dòng)產(chǎn)生的反作用力作用在所述伸縮棒4上傳遞到所述底座2上。如圖2所示，為本實(shí)施例中的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖。所述信號發(fā)生器還包括提手6 ;所述提手6固定于所述感應(yīng)錘3上。所述提手6通過螺釘固定于所述感應(yīng)錘3上。所述輸出頭10通過壓蓋5置于所述磁場產(chǎn)生裝置14頂部，且所述碟簧7置于所述輸出頭10和所述壓蓋5圍成的空間內(nèi)。所述感應(yīng)錘3通過螺釘固定于所述輸出頭10上。所述磁場產(chǎn)生裝置14包括線圈11和電源插頭12 ;所述電源插頭12輸入一交變電流，通過電源線傳輸至所述線圈11，驅(qū)動(dòng)所述線圈11產(chǎn)生變化的磁場。所述伸縮棒4置于所述線圈11內(nèi)。在實(shí)際制作本實(shí)施例中的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器中，為了將伸縮棒4置于線圈11內(nèi)，感應(yīng)裝置13分成輸出頭10和感應(yīng)錘3。所述伸縮棒4兩端均設(shè)置集流片I。在本實(shí)施例中，伸縮棒4優(yōu)選為磁制伸縮棒。在本實(shí)施中，輸出頭10通過螺釘與感應(yīng)錘3固定于一起，并在固定處安裝有保護(hù)蓋9，為輸出頭10與感應(yīng)錘3之間的固定處提供進(jìn)一步地保護(hù)。在固定輸出頭10時(shí)，在磁場產(chǎn)生裝置14頂部設(shè)置一墊圈8，并通過壓蓋5將所述輸出頭10固定。
在本實(shí)施例中，所述信號發(fā)生器的底座2設(shè)置于套管15 —端，外部電源通過電源插頭12將電源線給線圈11輸入帶有控制信號的逆變電流，根據(jù)電磁原理，線圈11會(huì)在逆變電流的作用下產(chǎn)生交變磁場。伸縮棒4在變化的磁場中具有一定的伸縮能力，從而在交變磁場的作用下發(fā)生規(guī)律性伸縮振動(dòng)，將線圈11中的電信號轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)信號，并通過輸出頭10傳遞給感應(yīng)錘3，感應(yīng)錘3則將含有控制信號的振動(dòng)波通過套管傳遞到井下，從而實(shí)現(xiàn)了地面到井下的數(shù)據(jù)無線傳輸。其中，當(dāng)伸縮棒4伸長時(shí)，對輸出頭10產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，當(dāng)伸縮棒4收縮時(shí)，輸出頭10在碟簧7和重力的作用下復(fù)位，輸出頭10、感應(yīng)錘3以及提手6共同振動(dòng)產(chǎn)生的反作用力作用在伸縮棒4上，并通過伸縮棒4傳遞到底座2上，并通過套管15將振動(dòng)信號傳遞到井下。為了防止伸縮棒4兩端棱角處的磁場過于集中，在伸縮棒4兩端各設(shè)置一集流片1，能夠保證伸縮棒4兩端的磁場強(qiáng)度變化平滑，防止發(fā)生局部應(yīng)力集中而損壞。本實(shí)施例利用電磁感應(yīng)原理，將含有控制信號的電信號轉(zhuǎn)化為振動(dòng)信號，實(shí)現(xiàn)地面信息向井下的傳輸，動(dòng)用設(shè)備少，作業(yè)成本低，操作簡單方便。另外，本實(shí)施例的裝置便攜性好，安裝方便，并配有提手，可以人工攜帶至控制現(xiàn)場，固定到井口，將外部控制電源接入輸入插座，即可實(shí)現(xiàn)信號的發(fā)生于傳遞。以上所述的具體實(shí)施方程，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方程而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述信號發(fā)生器包括:底座(2)、伸縮棒(4)、磁場產(chǎn)生裝置(14)、感應(yīng)錘(3)、輸出頭(10)和碟簧(7);所述磁場產(chǎn)生裝置(14)和所述伸縮棒(4)均置于所述底座(2)上，所述磁場產(chǎn)生裝置(14)頂部設(shè)置由所述輸出頭(10);所述感應(yīng)錘(3)固定于所述輸出頭(10)上，電控制信號輸入所述磁場產(chǎn)生裝置(14)來產(chǎn)生磁場，所述伸縮棒(4)在磁場作用下進(jìn)行伸縮振動(dòng)，當(dāng)所述伸縮棒(4)伸長時(shí)，對所述輸出頭(10)產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，所述推力通過所述輸出頭(10)作用于所述感應(yīng)錘(3)上；當(dāng)所述伸縮棒(4)收縮時(shí)，所述輸出頭(10)在所述碟簧(7)和重力的作用下復(fù)位，同時(shí)，所述感應(yīng)錘(3)在重力的作用下復(fù)位，所述輸出頭(10)和感應(yīng)錘(3)共同振動(dòng)產(chǎn)生的反作用力作用在所述伸縮棒(4 )上傳遞到所述底座(2 )上。
2.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述輸出頭(10)通過壓蓋(5)置于所述磁場產(chǎn)生裝置頂部，且所述碟簧(7)置于所述輸出頭(10)和所述壓蓋(5)圍成的空間內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述感應(yīng)錘(3)通過螺釘固定于所述輸出頭(10)上。
4.如權(quán)利要求2所述的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述信號發(fā)生器還包括提手(6 );所述提手(6 )固定于所述感應(yīng)錘(3 )上。
5.如權(quán)利要求4所述的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述提手(6)通過螺釘固定于所述感應(yīng)錘(3)上。
6.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述磁場產(chǎn)生裝置(14)包括線圈(11)和電源插頭(12);所述電源插頭(12)輸入一交變電流，通過電源線傳輸至所述線圈(11)，驅(qū)動(dòng)所述線圈(11)產(chǎn)生變化的磁場。
7.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述伸縮棒(4)置于所述線圈(11)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1 7所述的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述伸縮棒(4)兩端均設(shè)置集流片(I)。
9.如權(quán)利要求1 7所述的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述伸縮棒(4)為磁制伸縮棒。
10.如權(quán)利要求1 7所述的感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，其特征在于，所述信號發(fā)生器的底座(2)設(shè)置于套管一端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)式振動(dòng)信號發(fā)生器，所述信號發(fā)生器包括底座、伸縮棒、磁場產(chǎn)生裝置、感應(yīng)錘、輸出頭和碟簧；所述磁場產(chǎn)生裝置和所述伸縮棒均置于所述底座上，所述磁場產(chǎn)生裝置頂部設(shè)置由所述輸出頭；所述感應(yīng)錘固定于所述輸出頭上，電控制信號輸入所述磁場產(chǎn)生裝置來產(chǎn)生磁場，所述伸縮棒在磁場作用下進(jìn)行伸縮振動(dòng)，當(dāng)所述伸縮棒伸長時(shí)，對所述輸出頭產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，所述推力通過所述輸出頭作用于所述感應(yīng)錘上；當(dāng)所述伸縮棒收縮時(shí)，所述輸出頭在所述碟簧和重力的作用下復(fù)位，同時(shí)，所述感應(yīng)錘在重力的作用下復(fù)位，所述輸出頭和感應(yīng)錘共同振動(dòng)產(chǎn)生的反作用力作用在所述伸縮棒上傳遞到所述底座上。
文檔編號B06B1/08GK103230867SQ20131015023
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者鄭立臣, 楊清海, 高揚(yáng), 孫福超, 裴曉含 申請人:中國石油天然氣股份有限公司