帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種一發(fā)雙收測井的壓電陶瓷聲波換能器，特別是一種帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器，與工程聲波儀配套使用，屬于工程地球物理檢測設(shè)備。它利用彈性的波速隨巖體裂隙發(fā)育而降低，隨應(yīng)力增大而增大的特性，對巖土、建筑工程的混凝土內(nèi)部強(qiáng)度和缺陷檢測，測試洞室因開挖形成的松弛范圍、研宄洞室圍巖節(jié)理、裂隙發(fā)育情況。工程建筑中，將工程地質(zhì)與巖體力學(xué)聯(lián)系起來解決工程地質(zhì)評價等問題。
【背景技術(shù)】
[0002]一發(fā)雙收壓電陶瓷聲波換能器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)制成，極化后的壓電材料在外加電場作用下會發(fā)生機(jī)械形變，這稱為逆壓電效應(yīng)，反之壓電材料的機(jī)械形變也會產(chǎn)生電壓，這稱為正壓電效應(yīng)。利用逆壓電效應(yīng)，可以把高頻電壓轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動，從而產(chǎn)生超聲波。同樣利用正壓電效應(yīng)可以把接收到的超聲波振動轉(zhuǎn)換為電信號，這就是超聲換能器的工作原理。目前市場上所有的一發(fā)雙收聲波測井換能器均基于上述原理。發(fā)射換能器在高壓激勵下產(chǎn)生機(jī)械形變與幾千至幾十千赫茲高頻機(jī)械振動。而兩道接收換能器則將接收到的超聲振動信號轉(zhuǎn)換為電信號，并通過電纜將信號傳送至聲波儀采集接收。
[0003]傳統(tǒng)的一發(fā)雙收換能器，分為三部分:發(fā)射、接收1、接收2，一般直徑在Φ 28mm?Φ80ι?πι便于下到鉆孔內(nèi)檢測，換能器的發(fā)射主頻為40kHz、30kHz、20kHz、10kHz等。
傳統(tǒng)換能器的電纜線長度大于100米時，一般采用帶前置放大的方法來增強(qiáng)接收信號，但是人們往往忽略了一個重要的因素:水壓。深孔超過200米時水壓造成的壓電陶瓷管形變與壓電效應(yīng)的改變不容小覷。深孔內(nèi)水壓作用嚴(yán)重影響信號檢測的準(zhǔn)確性與信號強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器。將密封壓電陶瓷換能器內(nèi)注入液壓油，并安裝自動調(diào)壓閥門，保證500米深度內(nèi)，壓電陶瓷換能器內(nèi)部液壓與外部水壓平衡，從而保證不同深度發(fā)射信號和接收信號強(qiáng)度的一致性與準(zhǔn)確性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器，其特征在于:包括F發(fā)射器、Jl接收器、J2接收器共三個壓電陶瓷換能器；所述的壓電陶瓷換能器內(nèi)注滿液壓油，并通過端蓋密封；所述的端蓋上設(shè)有壓力平衡自動調(diào)節(jié)閥門；F發(fā)射器與Jl接收器之間、Jl接收器與J2接收器之間通過隔聲管連接；在F發(fā)射器內(nèi)設(shè)有高壓發(fā)射模塊，高壓發(fā)射模塊通過電纜連接聲波儀面板的發(fā)射接口 ；J1接收器、J2接收器內(nèi)置信號放大器；Jl接收器和J2接收器分別通過電纜連接聲波儀面板的接收通道接口。
[0006]所述的F發(fā)射器、Jl接收器、J2接收器所使用的電纜是用三根完全一樣的電纜并扎在一起。
[0007]所述的電纜上捆綁有測繩。
[0008]所述的壓電陶瓷換能器的端蓋上的壓力平衡自動調(diào)節(jié)閥門與端蓋的連接為過渡配合連接。
[0009]所述的隔聲管由開有間隔缺口的尼龍管制造。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
a、可有效提出深孔內(nèi)水壓對換能器壓電效應(yīng)的影響，工程檢測數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
[0011]b、解決了傳統(tǒng)一發(fā)雙收換能器200米以上深孔無法檢測的缺陷，最大測量深度可達(dá)500米。
[0012]c、內(nèi)置放大電路對信號放大，便于聲波儀采集有效信號。
【附圖說明】
[0013]圖1為帶油壓方式一發(fā)雙收測井換能器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、F發(fā)射器；2、Jl接收器；3、J2接收器；4、下井電纜；5、隔聲管。
[0014]圖2為換能器油壓平衡系統(tǒng)示意圖；
圖中:6為壓力平衡自動調(diào)節(jié)閥門；7為內(nèi)置信號放大器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，F(xiàn)發(fā)射器1、J1接收器2、J2接收器3采用全密封設(shè)計，內(nèi)部注滿液壓油，Jl接收器2、J2接收器3內(nèi)置信號放大器。下井電纜4 一端連接F發(fā)射器1，另一端連接聲波儀。F發(fā)射器I與Jl接收器2通過隔聲管5連接，Jl接收器2與J2接收器3通過隔聲管5連接。
[0016]下井電纜采用三根相同的電纜并扎在一起，一根電纜連發(fā)射器、另外2根連接收器。三股電纜上并扎有測繩，標(biāo)識下井深度，下井電纜另一端連接地面聲波儀面板的發(fā)射接口與接收通道接口。
[0017]如圖2所示，壓電陶瓷換能器的端蓋上設(shè)有壓力平衡自動調(diào)節(jié)閥門6，通過調(diào)節(jié)閥門保持內(nèi)外壓力一致。在接收換能器內(nèi)設(shè)有信號放大器7。
[0018]本發(fā)明的一般操作過程:
a、準(zhǔn)備帶油壓方式的一發(fā)雙收換能器，將工程聲波儀充滿電；
b、確保全套設(shè)備工作正常后，將一發(fā)雙收測井換能器下放至井底；
c、聲波儀的發(fā)射端口連接至換能器的發(fā)射器，聲波儀通道一、通道二連接換能器的接收器I和接收器2 ;
d、開啟聲波儀電源；
e、設(shè)置工程參數(shù)、聲波儀采集參數(shù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；
f、檢測完一個數(shù)據(jù)點(diǎn)后，提升換能器，直到整個鉆孔檢測完成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器，其特征在于:包括F發(fā)射器、Jl接收器、J2接收器共三個壓電陶瓷換能器；所述的壓電陶瓷換能器內(nèi)注滿液壓油，并通過端蓋密封；所述的端蓋上設(shè)有壓力平衡自動調(diào)節(jié)閥門^發(fā)射器與Jl接收器之間、Jl接收器與J2接收器之間通過隔聲管連接；在F發(fā)射器內(nèi)設(shè)有高壓發(fā)射模塊，高壓發(fā)射模塊通過電纜連接聲波儀面板的發(fā)射接口 ；Jl接收器、J2接收器內(nèi)置信號放大器；Jl接收器和J2接收器分別通過電纜連接聲波儀面板的接收通道接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器，其特征在于:所述的F發(fā)射器、Jl接收器、J2接收器所使用的電纜是用三根完全一樣的電纜并扎在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器，其特征在于:所述的電纜上捆綁有測繩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器，其特征在于:所述的壓電陶瓷換能器的端蓋上的壓力平衡自動調(diào)節(jié)閥門與端蓋的連接為過渡配合連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器，其特征在于:所述的隔聲管由開有間隔缺口的尼龍管制造。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶油壓方式的一發(fā)雙收測井換能器。其特征在于：包括F發(fā)射器、J1接收器、J2接收器共三個壓電陶瓷換能器；所述的壓電陶瓷換能器內(nèi)注滿液壓油，并通過端蓋密封；所述的端蓋上設(shè)有壓力平衡自動調(diào)節(jié)閥門；F發(fā)射器與J1接收器之間、J1接收器與J2接收器之間通過隔聲管連接；在F發(fā)射器內(nèi)設(shè)有高壓發(fā)射模塊，高壓發(fā)射模塊通過電纜連接聲波儀面板的發(fā)射接口；J1接收器、J2接收器內(nèi)置信號放大器；J1接收器和J2接收器分別通過電纜連接聲波儀面板的接收通道接口。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)一發(fā)雙收換能器200米以上深孔無法檢測的缺陷，最大測量深度可達(dá)500米。
【IPC分類】B06B1-06
【公開號】CN104668176
【申請?zhí)枴緾N201510076940
【發(fā)明人】王槐仁
【申請人】王槐仁
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月13日