平臺(tái)3上并以剛性平臺(tái)3為參考平面成鏡像對(duì)稱，成對(duì)的磁電式檢波器芯體I以剛性平臺(tái)3為對(duì)稱平面鏡像落座在基座4上并與基座4剛性連接，尾座12與剛性外殼2剛性連接；在剛性平臺(tái)3 —側(cè)磁電式檢波器芯體I的一對(duì)輸出信號(hào)與剛性平臺(tái)3另一側(cè)磁電式檢波器芯體I的一對(duì)輸出信號(hào)反相并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)作為新檢波器的輸出信號(hào)。為了協(xié)助固定磁電式檢波器芯體1，在上方的磁電式檢波器芯體I上部用第一橡膠或彈簧墊13支護(hù)在護(hù)套頂部，在下方的磁電式檢波器芯體I下部用第二橡膠或彈簧墊14支護(hù)在剛性護(hù)套底部，檢波器護(hù)套頂部設(shè)有水準(zhǔn)泡11，保證檢波器垂直安裝。尾座12與檢波器內(nèi)的剛性平臺(tái)3剛性連接，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)安裝固定在被測(cè)介質(zhì)表面，感受介質(zhì)表面振動(dòng)。
[0032]參見圖3，描述了水平分量測(cè)試用檢波器結(jié)構(gòu)及使用方法。剛性平臺(tái)3固定在剛性外殼2上，成對(duì)的基座4剛性固定在剛性平臺(tái)3上并以剛性平臺(tái)3為參考平面成鏡像對(duì)稱，成對(duì)的磁電式檢波器芯體I以剛性平臺(tái)3為對(duì)稱平面鏡像落座在基座4上并與基座4剛性連接，尾錐5與剛性平臺(tái)3剛性連接；在剛性平臺(tái)3 —側(cè)磁電式檢波器芯體I的一對(duì)輸出信號(hào)與剛性平臺(tái)3另一側(cè)磁電式檢波器芯體I的一對(duì)輸出信號(hào)反相串聯(lián)或反向并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)作為新檢波器的輸出信號(hào)。尾錐5安插在被測(cè)介質(zhì)表面，感受介質(zhì)表面振動(dòng)。
[0033]參見圖4，剛性外殼2的上下底面兼作所述的剛性平臺(tái)3，成對(duì)的基座4剛性固定在剛性平臺(tái)3上并以剛性外殼2水平中心面為參考平面成鏡像對(duì)稱，成對(duì)的磁電式檢波器芯體I以剛性外殼2水平中心面為對(duì)稱平面鏡像落座在基座4上并與基座4剛性連接，尾錐與剛性外殼2剛性連接；在剛性外殼2 —側(cè)磁電式檢波器芯體I的一對(duì)輸出信號(hào)與剛性外殼2另一側(cè)磁電式檢波器芯體I的一對(duì)輸出信號(hào)反相串聯(lián)或反向并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)作為新檢波器的輸出信號(hào)。尾錐安插在被測(cè)介質(zhì)表面，感受介質(zhì)表面振動(dòng)。
[0034]參見圖5和圖6，描述了四對(duì)磁電式檢波器芯體兩兩鏡像安裝在檢波器內(nèi)部的檢波器結(jié)構(gòu)示意圖。四成對(duì)磁電式檢波器芯體鏡像剛性固定在剛性平臺(tái)3上，尾錐5與剛性平臺(tái)3剛性連接，用外罩罩住剛性平臺(tái)3和磁電式檢波器芯體1，尾錐5外露，用來在被測(cè)介質(zhì)表面固定檢波器，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的接收。
[0035]參見圖7和圖8，描述了一種簡易的檢波器安裝方式，剛性外殼2內(nèi)徑與磁電式檢波器芯體I外徑一致，剛性外殼2內(nèi)省去剛性平臺(tái)3，直接將一對(duì)磁電式檢波器芯體I頭部對(duì)頭部或底部對(duì)底部鏡像安裝在剛性外殼2內(nèi)，通過上壓板15、下壓板17和中間圓環(huán)或環(huán)形中隔板16壓緊或格擋磁電式檢波器芯體1，形成新的檢波器芯體組合。
[0036]磁電式檢波器芯體I可以采用需要與介質(zhì)表面接觸的壓電式、電容式或光柵式的傳感器個(gè)體或芯體代替；或利用兩節(jié)磁鋼串接并采用鏡像模式設(shè)計(jì)制作感應(yīng)線圈，形成類似功能的一個(gè)獨(dú)立檢波器芯體，芯體與介質(zhì)耦合的受力面為兩節(jié)磁鋼之間的對(duì)稱平面。
[0037]參見圖9，雙芯體檢波器與單芯體檢波器實(shí)測(cè)記錄波形對(duì)比圖。兩種檢波器在同一震源下在相同位置，用地震儀的兩道采用同樣參數(shù)同時(shí)測(cè)量，獲得兩條對(duì)比記錄，橫坐標(biāo)為記錄時(shí)間，縱坐標(biāo)為振幅；小框內(nèi)圖形為虛線所標(biāo)示時(shí)刻右側(cè)一段信號(hào)幅度放大后的圖形。從圖中可以看出，雙芯體檢波器在近似兩倍增大靈敏度的同時(shí)，明顯地壓制了震蕩現(xiàn)象或假頻現(xiàn)象，從而使檢波器的性能得到改善。
[0038]參見圖10、圖11、圖12和圖13，剛性平臺(tái)3 —側(cè)的正向磁電式檢波器芯體18輸出信號(hào)與另一側(cè)的反向磁電式檢波器芯體19輸出信號(hào)反相串聯(lián)或并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)作為新檢波器的輸出，標(biāo)號(hào)20表不軸向振動(dòng)及檢波器芯體親合方向，20表不橫向振動(dòng)引起的檢波器芯體軸向耦合方向，22表示橫向振動(dòng)方向。圖12和圖13中，檢波器芯體對(duì)于軸向振動(dòng)產(chǎn)生的信號(hào)為有效信號(hào)23，而對(duì)于橫向振動(dòng)導(dǎo)致的檢波器芯體產(chǎn)生的信號(hào)為干擾信號(hào)24。
[0039]參見圖10、圖11、圖12和圖13，按照這一原理安裝的檢波器，還可以使用兩對(duì)以上的配對(duì)磁電式檢波器芯體I制成，在剛性平臺(tái)3 —側(cè)的磁電式檢波器芯體I輸出信號(hào)同相串聯(lián)或并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)，剛性平臺(tái)3兩側(cè)的兩對(duì)輸出信號(hào)反相串聯(lián)或并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)作為新檢波器的輸出。成對(duì)鏡像配置的磁電式檢波器芯體I對(duì)于軸向振動(dòng)上下兩個(gè)傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)極性相反，但對(duì)于橫向振動(dòng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)則極性相同，兩個(gè)傳感器輸出信號(hào)反向并聯(lián)或反向串聯(lián)后的輸出，理論上檢波器軸向振動(dòng)得到兩倍增強(qiáng)，橫向振動(dòng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)則相互抵消。
[0040]以上系就本發(fā)明的具體實(shí)施例加以說明，在無違本發(fā)明精神與原理之下，熟悉于此技術(shù)者尚可以做多種修飾與變更，凡此應(yīng)當(dāng)視為涵蓋于本案申請(qǐng)專利范圍內(nèi)，在此特予聲明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地震勘探或震動(dòng)測(cè)試用檢波器，其特征是:至少一對(duì)成對(duì)配置且性能一致的檢波器芯體以頭部對(duì)頭部或底部對(duì)底部鏡像安裝在由非鐵磁性材料制成的剛性外殼(2)內(nèi)，尾錐(5)或尾座(12)與所述的剛性外殼(2)剛性連接；構(gòu)成所述的檢波器芯體為一對(duì)時(shí)，兩對(duì)輸出信號(hào)反相串聯(lián)或反相并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)；構(gòu)成所述的檢波器芯體為兩對(duì)以上時(shí)，一側(cè)的所述的檢波器芯體的同相輸出信號(hào)串聯(lián)或并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)，兩側(cè)的兩對(duì)輸出信號(hào)反相串聯(lián)或反相并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震勘探或震動(dòng)測(cè)試用檢波器，其特征是:還包括剛性平臺(tái)(3)，所述的剛性平臺(tái)(3)設(shè)在所述的剛性外殼(2)的中部，或所述的剛性外殼(2)的上下底面兼作所述的剛性平臺(tái)(3)，所述的檢波器芯體用護(hù)套、壓墊在所述的剛性平臺(tái)(3)上連接固定，或成對(duì)的基座(4)剛性固定在所述的剛性平臺(tái)(3)上并以所述的剛性平臺(tái)(3)為參考平面成鏡像對(duì)稱，成對(duì)的所述的檢波器芯體以所述的剛性平臺(tái)(3)為對(duì)稱平面鏡像落座在所述的基座⑷上并與所述的基座⑷剛性連接；所述的尾錐(5)或尾座(12)與所述的剛性外殼(2)或所述的剛性平臺(tái)(3)剛性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地震勘探或震動(dòng)測(cè)試用檢波器，其特征是:所述的剛性平臺(tái)(3)剛性固定在所述的剛性外殼(2)上或與所述的剛性外殼(2) —體成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震勘探或震動(dòng)測(cè)試用檢波器，其特征是:所述的非鐵磁性材料為密度小和剛度大的鋁合金、工程塑料或纖維板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地震勘探或震動(dòng)測(cè)試用檢波器，其特征是:所述的檢波器芯體為需要與介質(zhì)表面接觸的磁電式、壓電式、電容式或光柵式的傳感器個(gè)體或芯體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地震勘探或震動(dòng)測(cè)試用檢波器，其特征是:所述的檢波器芯體利用兩節(jié)磁鋼串接并采用鏡像模式設(shè)計(jì)制作感應(yīng)線圈，形成類似功能的一個(gè)獨(dú)立檢波器芯體，芯體與介質(zhì)耦合的受力面為兩節(jié)磁鋼之間的對(duì)稱平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地震勘探或震動(dòng)測(cè)試用檢波器，其特征是:所述的剛性外殼(2)上設(shè)有水準(zhǔn)泡(11)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地震勘探或震動(dòng)測(cè)試用檢波器，至少一對(duì)成對(duì)配置且性能一致的檢波器芯體以頭部對(duì)頭部或底部對(duì)底部鏡像安裝在由非鐵磁性材料制成的剛性外殼(2)內(nèi)，尾錐(5)或尾座(12)與剛性外殼(2)剛性連接；構(gòu)成檢波器芯體為一對(duì)時(shí)，兩對(duì)輸出信號(hào)反相串聯(lián)或反相并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)；構(gòu)成檢波器芯體為兩對(duì)以上時(shí)，一側(cè)的檢波器芯體的同相輸出信號(hào)串聯(lián)或并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)，兩側(cè)的兩對(duì)輸出信號(hào)反相串聯(lián)或反相并聯(lián)形成一對(duì)輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)。該檢波器利用技術(shù)成熟和成本低廉的磁電式檢波器芯體，基本消除了橫向振動(dòng)對(duì)檢波器的干擾或假頻現(xiàn)象，適用于包括槽波勘探在內(nèi)的地震勘探和各種振動(dòng)測(cè)試分析領(lǐng)域。
【IPC分類】G01H11-08, G01H11-06, G01H9-00, G01H11-02, G01V1-18
【公開號(hào)】CN104749615
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510122911
【發(fā)明人】朱德兵, 楊益成, 田忠涵, 周光健, 劉成君
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月18日