壓電式萬向檢波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種壓電式萬向檢波器，包括殼體、設置在殼體內(nèi)部的雙萬向結構、檢波器機芯以及匹配器；檢波器機芯固定設置在雙萬向結構中；檢波器機芯與匹配器相連；檢波器機芯是壓電檢波器機芯。本實用新型提供了一種靈敏度高以及可靠性強的壓電式萬向檢波器。
【專利說明】壓電式萬向檢波器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于無源檢波【技術領域】，涉及一種地震勘探用檢波器，尤其涉及一種壓電式萬向檢波器。
【背景技術】
[0002]地質(zhì)勘探地震波信號中含高低頻分量。其中低頻分量較豐富。信號在地層內(nèi)傳播的過程中，高頻分量的能量損失較快，傳播愈遠，損失比例愈大。高頻信號越弱，對勘探地層分辨率越不利。目前，地質(zhì)物探技術已發(fā)展至高分辨勘探，高分辨勘探的瓶頸主要是對于深層、薄層高頻弱信號的采集，采集的源頭即是檢波器。物探行業(yè)使用的檢波器主要分為速度型檢波器和加速度型檢波器兩類。速度型檢波器對高低頻分量的接受能力相同，對衰減嚴重的高頻分量不易接受。加速度型檢波器對高低頻信號均有良好的接受能力，尤其對衰減嚴重的高頻信號的接受更具優(yōu)勢。加速度型檢波器，能提高高分辨率勘探效果，能更快、更準確地反映探測層的地層結構，實現(xiàn)地下深層、淺層、薄層的高分辨率勘測。
[0003]現(xiàn)有的萬向檢波器主要是兩個或六個動圈檢波器運用萬向結構，這種萬向檢波器由于機芯的原因:這類萬向檢波器動態(tài)范圍小，頻帶窄，靈敏度不高。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決【背景技術】中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種靈敏度高以及可靠性強的壓電式萬向檢波器。
[0005]本實用新型的技術解決方案是:本實用新型提供了一種壓電式萬向檢波器，包括殼體、設置在殼體內(nèi)部的雙萬向結構、檢波器機芯以及匹配器；所述檢波器機芯固定設置在雙萬向結構中；所述檢波器機芯與匹配器相連；其特殊之處在于:所述檢波器機芯是壓電檢波器機芯。
[0006]上述壓電檢波器機芯包括慣性質(zhì)量塊、壓電陶瓷以及底座；所述慣性質(zhì)量塊、壓電陶瓷以及底座自上而下依次疊加形成整體結構；所述底座固定設置在雙萬向結構中；所述壓電陶瓷與匹配器相連。
[0007]本實用新型的優(yōu)點是:
[0008]本實用新型提供了一種壓電式萬向檢波器，該壓電式萬向檢波器是利用某些強電介質(zhì)晶體收外力后，其分子內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，使其兩個表面產(chǎn)生數(shù)量相等符號相反的電荷，即產(chǎn)生了電動熱，這就是陸用壓電地震檢波器的工作原理，這種檢波器不但提高了靈敏度和信噪比，可靠性上也有了很大的提升，具體而言，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0009]1、本實用新型對深層、薄層的高頻弱信號具有很好的采集能力，同時又能兼顧低頻信號，且具有足夠的帶寬，帶寬為0?400Hz。2、慣性體的質(zhì)量和阻尼的一致性好，故傳感器采集到的波形一致性即同相軸好；慣性體的質(zhì)量穩(wěn)定，采集到波形的一致性好；阻尼合理，波形的余震即“尾巴”符合勘探的要求。3、采用萬向結構使壓電檢波器機芯隨時保持豎直向下，保證了信號的正確性。4、抗電磁場干擾能力強。將機芯同時置于一個封閉的金屬殼內(nèi)，使機芯能較好地防護外部的各種電磁場干擾，使米集信號的品質(zhì)大大提高。5、抗機械干擾能力強。金屬殼外層包覆一層聚氨酯橡膠套，使機芯具有良好的抗機械干擾能力和較好的抗沖擊能力，進一步提高了采集信號的品質(zhì)。6、在本實用新型的輸出端連接有阻抗轉(zhuǎn)換器，可實現(xiàn)有效信號的遠距離傳輸。7、本實用新型是無源檢波器，無需提供電源，可以長期有效的使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型所采用機芯的力學模型示意圖；
[0011]圖2是本實用新型所采用機芯的結構模型示意圖；
[0012]圖3是本實用新型所提供的壓電式萬向檢波器的結構示意圖；
[0013]其中:
[0014]1-壓電檢波器機芯；2_匹配器；3_雙萬向結構；4-殼體；5_橡膠防水護殼；6_408插頭；11_慣性質(zhì)量塊；12_壓電陶瓷；13_底座。
【具體實施方式】
[0015]參見圖3，本實用新型提供了一種壓電式萬向檢波器，包括殼體4、設置在殼體4內(nèi)部的雙萬向結構3、檢波器機芯以及匹配器2 ;檢波器機芯固定設置在雙萬向結構3中；檢波器機芯與匹配器2相連；本實用新型采用的檢波器機芯是壓電檢波器機芯I。
[0016]參見圖1以及圖2，本實用新型所采用的壓電檢波器機芯I包括慣性質(zhì)量塊11、壓電陶瓷12以及底座13 ;慣性質(zhì)量塊11、壓電陶瓷12以及底座13自上而下依次疊加形成整體結構；底座13固定設置在雙萬向結構3中；壓電陶瓷12與匹配器2相連。
[0017]壓電檢波器機芯I固定于雙萬向結構中，雙萬向結構是本領域常用的各種萬向結構，例如，可以采用大小船的方式。壓電檢波器機芯I固定于小船內(nèi)，小船又固定于大船內(nèi)，大船有兩頭的軸承固定架連接，前后兩端由兩個端蓋封頭，最后前端引出1.5米線帶408插頭6構成；雙萬向結構隨時保證壓電機芯豎直向下，前后端蓋和內(nèi)部硅油用0型密封圈密封，有效的保證密封。
[0018]理想的檢波器既對深層、薄層的高頻弱信號有很好的采集能力，又能兼顧低頻信號，且具有足夠的帶寬，一般為3?400Hz。本實用新型即依此設計:慣性體質(zhì)量塊11的質(zhì)量和阻尼的一致性好，可保證傳感器所采集到波形的一致性即同相軸；慣性體質(zhì)量塊11的質(zhì)量大，所采集波形的振幅大；壓電檢波器機芯I處于硅油中，阻尼足夠大，所采集波形的余震即“尾巴”小。
[0019]本實用新型簡化的基本結構大船、小船、軸承架，頂蓋，橡膠防水護殼5，接觸片，連線等，壓電檢波器機芯I是整個裝置的核心。其檢測地震加速度信號的基本原理是:陸用壓電地震檢波器機芯是利用某些強電介質(zhì)晶體收外力后，其分子內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，使其兩個表面產(chǎn)生數(shù)量相等符號相反的電荷，即產(chǎn)生了電動熱，這就是陸用壓電地震檢波器的工作原理，以慣性質(zhì)量塊11為傳媒介質(zhì)，以慣性質(zhì)量塊11壓陶瓷片12產(chǎn)生電壓信號為反饋，再以匹配器2為信號放大器將電壓為輸出。當外部振動迫使慣性質(zhì)量塊11位移時，通過慣性質(zhì)量塊11壓迫壓電陶瓷12產(chǎn)生電壓信號。由于產(chǎn)生的電壓取決于激發(fā)信號，慣性質(zhì)量塊11，壓電陶瓷12和匹配器2的性質(zhì)因此控制電壓的變化曲線就實時跟蹤外力變化曲線，整個機芯處于一套萬向結構中，這樣就組成了 一套完整的機械震動系統(tǒng)，加上相應的匹配電路就組成了壓電式萬向加速度檢波器。
【權利要求】
1.一種壓電式萬向檢波器，包括殼體、設置在殼體內(nèi)部的雙萬向結構、檢波器機芯以及匹配器；所述檢波器機芯固定設置在雙萬向結構中；所述檢波器機芯與匹配器相連；其特征在于:所述檢波器機芯是壓電檢波器機芯。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓電式萬向檢波器，其特征在于:所述壓電檢波器機芯包括慣性質(zhì)量塊、壓電陶瓷以及底座；所述慣性質(zhì)量塊、壓電陶瓷以及底座自上而下依次疊加形成整體結構；所述底座固定設置在雙萬向結構中；所述壓電陶瓷與匹配器相連。
【文檔編號】G01V1/18GK203465426SQ201320523105
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權日:2013年8月26日
【發(fā)明者】張朋, 強明明, 李建超, 牛小英 申請人:西安思坦儀器股份有限公司