一種高分辨率地震檢波器及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種高分辨率地震檢波器及其制造方法，一種檢波器結(jié)構(gòu)，在裝配過程中保證帶導(dǎo)向定位部的上蓋、由上下磁靴和磁鋼組成的磁系統(tǒng)、帶繞組的線圈架和彈簧組成的彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)、下蓋、外殼同軸，有效的降低檢波器失真；通過匹配條件保證上下彈簧片的內(nèi)外環(huán)在裝配后處于水平位置、保證上下彈簧片不受附加外力壓迫、保證封口后檢波器內(nèi)部各零部件配合緊密無松動，降低檢波器的失真；直接測試單只彈簧的自然頻率，選擇頻率兩兩相等的兩只彈簧進行配對，保證彈簧的一致性，減小允差范圍，降低失真；采用直接測試頻率的方法，在檢波器封口前測試出地震檢波器的自然頻率，進一步減小檢波器的允差范圍。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種檢波器及其制造方法，特別涉及一種高分辨率地震檢波器及其制造方法。
技術(shù)介紹
地震勘探法是石油、煤炭等地球物理勘探的最主要方法，地震檢波器是地震信號的接收裝置，將地震能量轉(zhuǎn)換成電信號輸出。最普通的地震檢波器是速度型檢波器，具有代表性的是一個作為參考質(zhì)量的被彈簧懸掛著的環(huán)形線圈，線圈框架的每一端裝有一片彈簧片，彈簧片把線圈定位在由永磁體組件構(gòu)成的磁場中，通過上下蓋、磁體組件和外殼固 定，從而使得線圈沿磁場軸向構(gòu)成一個具有預(yù)置共振頻率的懸掛系統(tǒng)。高分辨地震勘探要求地震采集設(shè)備具有高保真度，對于地震檢波器要求其參數(shù)允差范圍小、失真度低，從而更真實的反映地質(zhì)狀況，提高地震采集數(shù)據(jù)的精度和分辨率。失真是以一個輸入頻率會產(chǎn)生諧波為特征的一種非線性失真，眾所公認(rèn)，地震檢波器的磁場均勻性和彈簧片是影響失真的重要原因，因而提出了多種提高磁場均勻性的方法及研制了多種彈簧片的結(jié)構(gòu)。在專利“95195123. 8”中，通過采用高性能磁鋼提高磁場強度、按照磁路工作氣隙和磁靴的有效比例設(shè)計磁場提高磁場均勻性，從而降低了檢波器的失真度。在美國專利“3742441”、“4623991”中公開的彈簧片，在減小失真方面取得了一定的成效。檢波器允差范圍大將會縮小檢波器的頻帶范圍，降低地震信號的分辨率。因此在高精度地震勘探中需要允差范圍小的檢波器。降低允差范圍主要是通過保證檢波器參數(shù)一致性實現(xiàn)，在專利“200910131591. 5”中，通過測試彈簧片的彈性系數(shù)、支持質(zhì)量，來選擇彈簧，從而保證產(chǎn)品一致性，減小允差范圍。但是目前采用的降低檢波器失真度和減少檢波器參數(shù)允差范圍的方法并不能完全解決問題。殘余的失真仍然對數(shù)據(jù)的分辨率有很大影響；而采用彈簧彈性系數(shù)、支持質(zhì)量的測試方法，只能等效的代替自然頻率，不能進行精確的控制，因而無法進一步降低允差范圍。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的旨在提供一種高分辨率地震檢波器及其制造方法，所述高分辨率地震檢波器具有控制精度高，參數(shù)一致性好、失真度低的優(yōu)點。本專利技術(shù)提供的高分辨率地震檢波器包括中空管狀的外殼1，帶導(dǎo)向定位部的上蓋2、下蓋3、圓形密封圈4、絕緣子5，磁鋼6、上磁靴7、下磁靴8，上彈簧片9、上卡箍10、下卡箍11、下彈簧片12、上引出片13、上接觸片14、上平墊片15、絕緣墊片16、下接觸片17、下平墊片18、帶繞組的線圈架19，其特征在于所述外殼的上端部安裝帶導(dǎo)向定位部的上蓋2、下端部安裝下蓋3，在外殼內(nèi)部形成空腔；圓柱形的磁鋼6的上表面由上磁靴7包裹，下表面由下磁靴8包裹，上磁靴通過其上表面的圓柱孔與帶導(dǎo)向定位部的上蓋2連接，下磁靴通過其下表面的圓柱孔下蓋3相連，上彈簧片9和下彈簧片12的外環(huán)分別通過上卡箍10和下卡箍11固定在帶繞組的線圈架19的上表面和下表面；在上磁靴7的上表面和上彈簧片9的內(nèi)環(huán)之間設(shè)置一塑料絕緣墊片16，上彈簧片9的內(nèi)環(huán)通過上平墊片15、上接觸片14與帶導(dǎo)向定位部的上蓋2緊密接觸，將上彈簧片9固定在帶導(dǎo)向定位部的上蓋2和上磁靴7之間；上接觸片14和絕緣子5的一個引線焊接在一起，絕緣子5通過過盈配合的方式壓接在帶導(dǎo)向定位部的上蓋2上，絕緣子5的另一個引線和上引出片13焊接在一起；下彈簧片12的一面通過下平墊片18、下接觸片17和下磁靴的上表面緊密接觸，下彈簧片12另一面直接和下蓋3接觸，將下彈簧片固定在下蓋和下磁靴之間，上磁靴7，下磁靴8和磁鋼6套裝在所述帶繞組的線圈架19中，上彈簧片和下彈簧片將帶有繞組的線圈架懸掛在空腔的中間。進一步地，所述上蓋具有導(dǎo)向定位部，所述導(dǎo)向定位部24為一圓環(huán)體，由所述上蓋的第三平臺沿軸向向外延伸，所述導(dǎo)向定位部的圓環(huán)內(nèi)部用于裝入絕緣子，導(dǎo)向定位部分別與上蓋的下表面20、第一平臺21、第二平臺22和第三平臺23同軸。 進一步地，所述地震檢波器中的部件滿足以下尺寸條件 [(Gl+Hl+F) +C2-H2]+P = S+I+LBI = ClB2 = C2Gl = HlG2 = H2其中S為線圈架上下表面放置彈簧的卡槽間的高度，Gl為上磁靴厚度，Hl為下磁靴厚度，G2為上磁靴上表面孔深，H2為下磁靴下表面孔深，F(xiàn)為磁鋼厚度，I為上彈簧片厚度，L為下彈簧片厚度，BI為上蓋在空腔內(nèi)的總高度，Cl為下蓋的總高度，B2為帶導(dǎo)向定位部上蓋第一平臺21到其下表面20的距離，C2為下蓋第一平臺26到下蓋上表面25的距離，P為絕緣墊片厚度。進一步地，所述地震檢波器中的部件進一步滿足以下尺寸條件[B2-(P+G2)] > Ι+0+ΝC2-H2 > L+R+Q其中0為上平墊片厚度，N為上接觸片厚度，R為下平墊片厚度，Q為下接觸片厚度。進一步地，所述地震檢波器中的部件進一步滿足以下尺寸條件[C3+ (Gl+Hl+F) +B3] - (G2+H2) > A其中B3為帶導(dǎo)向定位部的上蓋第二平臺22到其下表面20的高度，C3為下蓋第二平臺27到下蓋上表面25的高度，A為外殼內(nèi)壁高度。進一步地，所述地震檢波器中的部件進一步滿足以下尺寸條件ml+m2 = gfl = f2其中ml為上彈簧片的支持重量，m2為下彈簧片的支持重量，g為帶有繞組的線圈架的重量，Π為上彈簧片的自然頻率，f2為下彈簧片的自然頻率。本專利技術(shù)提供的制造高分辨率地震檢波器的制造方法，其特征在于所述制造方法采用如下步驟實施步驟一分別制造線圈架，上磁靴，下磁靴，磁鋼，上彈簧片，下彈簧片，帶導(dǎo)向定位部的上蓋，下蓋，絕緣墊片；使上述線圈架，上磁靴，下磁靴，磁鋼，上彈簧片，下彈簧片，帶導(dǎo)向定位部的上蓋，下蓋，絕緣墊片的尺寸滿足以下條件[ (Gl+Hl+F) +C2-H2] +P = S+I+LBI = ClB2 = C2 Gl = HlG2 = H2其中S為線圈架上下表面放置彈簧的卡槽間的高度；G1為上磁靴厚度，Hl為下磁靴厚度，G2為上磁靴上表面孔深，H2為下磁靴下表面孔深，F(xiàn)為磁鋼厚度，I為上彈簧片厚度，L為下彈簧片厚度，BI為上蓋在空腔內(nèi)的總高度，Cl為下蓋的總高度，B2為帶導(dǎo)向定位部的上蓋第一平臺21到其下表面20的距離，C2為下蓋第一平臺26到下蓋上表面25的距離，P為絕緣墊片厚度；步驟二 制造上平墊片，上接觸片，下平墊片，下接觸片；使所述上平墊片，上接觸片，下平墊片，下接觸片的尺寸滿足以下條件[B2- (P+G2) ] > Ι+0+ΝC2_H2〉L+R+Q其中0為上平墊片厚度，N為上接觸片厚度，R為下平墊片厚度，Q為下接觸片厚度；步驟三加工帶導(dǎo)向定位部的上蓋、下蓋和外殼，使所述帶導(dǎo)向定位部的上蓋、下蓋和外殼的尺寸滿足以下條件 [C3+(Gl+Hl+F)+B3]-(G2+H2) > A其中B3為帶導(dǎo)向定位部的上蓋第二平臺22到其下表面20的高度，C3為下蓋第二平臺27到下蓋上表面25的高度，A為外殼內(nèi)壁高度；步驟四進一步加工上彈簧片、下彈簧片和帶有繞組的線圈架，使所述上彈簧片、下彈簧片和帶有繞組的線圈架的尺寸滿足以下條件ml+m2 = gfl = f2其中ml為上彈簧片的支持重量，m2為下彈簧片的支持重量，g為帶有繞組的線圈架的重量，Π為上彈簧片的自然頻率，f2為下彈簧片的自然頻率；步驟五進行所述高分辨率地震檢波器的初級裝配及封口前頻率測試，采用定位工裝，以外殼外徑、下蓋回轉(zhuǎn)軸、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種高分辨率地震檢波器，包括中空管狀的外殼（1），帶導(dǎo)向定位部的上蓋（2）、下蓋（3）、圓形密封圈（4）、絕緣子（5），由磁鋼（6）、上磁靴（7）、下磁靴（8），上彈簧片（9）、上卡箍（10）、下卡箍（11）、下彈簧片（12）、上引出片（13）、上接觸片（14）、上平墊片（15）、絕緣墊片（16）、下接觸片（17）、下平墊片（18）、帶繞組的線圈架（19），其特征在于所述外殼的上端部安裝帶導(dǎo)向定位部的上蓋（2）、下端部安裝下蓋（3），在外殼內(nèi)部形成空腔；圓柱形的磁鋼（6）的上表面由上磁靴（7）包裹，下表面由下磁靴（8）包裹，上磁靴（7）通過其上表面的圓柱孔與帶導(dǎo)向定位部的上蓋（2）連接，下磁靴（8）通過其下表面的圓柱孔與下蓋（3）相連，上彈簧片（9）和下彈簧片（12）的外環(huán)分別通過上卡箍（10）和下卡箍（11）固定在帶繞組的線圈架（19）的上表面和下表面；在上磁靴（7）的上表面和上彈簧片（9）的內(nèi)環(huán)之間設(shè)置一塑料絕緣墊片（16），上彈簧片（9）的內(nèi)環(huán)通過上平墊片（15）、上接觸片（14）與帶導(dǎo)向定位部的上蓋（2）緊密接觸，將上彈簧片（9）固定在上蓋（2）和上磁靴（7）之間；上接觸片（14）和絕緣子（5）的一個引線焊接在一起，絕緣子（5）通過過盈配合的方式壓接在帶導(dǎo)向定位部的上蓋（2）上，絕緣子（5）的另一個引線和上引出片（13）焊接在一起；下彈簧片（12）的一面通過下平墊片（18）、下接觸片（17）和下磁靴的下表面緊密接觸，下彈簧片（12）另一面直接和下蓋（3）接觸，將下彈簧片固定在下蓋和下磁靴之間，上磁靴（7）、下磁靴（8）和磁鋼（6）套裝在所述帶繞組的線圈架（19）中，上彈簧片和下彈簧片將帶有繞組的線圈架懸掛在空腔的中間。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高分辨率地震檢波器，包括中空管狀的外殼(1)，帶導(dǎo)向定位部的上蓋(2)、下蓋(3)、圓形密封圈(4)、絕緣子(5)，由磁鋼(6)、上磁靴(7)、下磁靴(8)，上彈簧片(9)、上卡箍(10)、下卡箍(11)、下彈簧片(12)、上引出片(13)、上接觸片(14)、上平墊片(15)、絕緣墊片(16)、下接觸片(17)、下平墊片(18)、帶繞組的線圈架(19)，其特征在于所述外殼的上端部安裝帶導(dǎo)向定位部的上蓋(2)、下端部安裝下蓋(3),在外殼內(nèi)部形成空腔；圓柱形的磁鋼(6)的上表面由上磁靴(7)包裹,下表面由下磁靴(8)包裹,上磁靴(7)通過其上表面的圓柱孔與帶導(dǎo)向定位部的上蓋(2)連接，下磁靴(8)通過其下表面的圓柱孔與下蓋(3)相連，上彈簧片(9)和下彈簧片(12)的外環(huán)分別通過上卡箍(10)和下卡箍(11)固定在帶繞組的線圈架(19)的上表面和下表面；在上磁靴(7)的上表面和上彈簧片(9)的內(nèi)環(huán)之間設(shè)置一塑料絕緣墊片(16)，上彈簧片(9)的內(nèi)環(huán)通過上平墊片(15)、上接觸片(14)與帶導(dǎo)向定位部的上蓋(2)緊密接觸，將上彈簧片(9)固定在上蓋(2)和上磁靴(7)之間；上接觸片(14)和絕緣子(5)的一個引線焊接在一起，絕緣子(5)通過過盈配合的方式壓接在帶導(dǎo)向定位部的上蓋(2)上，絕緣子(5)的另一個引線和上引出片(13)焊接在一起；下彈簧片(12)的一面通過下平墊片(18)、下接觸片(17)和下磁靴的下表面緊密接觸，下彈簧片(12)另一面直接和下蓋(3 )接觸，將下彈簧片固定在下蓋和下磁靴之間，上磁靴(7 )、下磁靴(8 )和磁鋼(6)套裝在所述帶繞組的線圈架(19)中，上彈簧片和下彈簧片將帶有繞組的線圈架懸掛在空腔的中間。2.如權(quán)利要求I所述的高分辨率地震檢波器，其特征在于所述上蓋具有導(dǎo)向定位部，所述導(dǎo)向定位部(24)為一圓環(huán)體，由所述上蓋的第三平臺(23)沿軸向向外延伸，所述導(dǎo)向定位部的圓環(huán)內(nèi)部用于裝入絕緣子，導(dǎo)向定位部分別與上蓋的下表面(20)、第一平臺(21)、第二平臺(22)和第三平臺(23)同軸。3.如權(quán)利要求2所述的高分辨率地震檢波器，其特征在于所述地震檢波器中的部件滿足以下尺寸條件[(Gl+Hl+F)+C2-H2]+P = S+I+LBI = ClB2 = C2Gl = HlG2 = H2 其中S為線圈架上下表面放置彈簧的卡槽間的高度，Gl為上磁靴厚度，Hl為下磁靴厚度，G2為上磁靴上表面孔深，H2為下磁靴下表面孔深，F(xiàn)為磁鋼厚度，I為上彈簧片厚度，L為下彈簧片厚度，BI為帶導(dǎo)向定位部的上蓋在空腔內(nèi)的總高度，Cl為下蓋的總高度，B2為帶導(dǎo)向定位部的上蓋第一平臺(21)到其下表面(20)的距離，C2為下蓋第一平臺(26)到下蓋上表面(25)的距離，P為絕緣墊片厚度。4.如權(quán)利要求3所述的高分辨率地震檢波器，其特征在于所述地震檢波器中的部件進一步滿足以下尺寸條件[B2- (P+G2)] > JI1+0+NC2-H2 > Ll+R+Q 其中0為上平墊片厚度，N為上接觸片厚度，R為下平墊片厚度，Q為下接觸片厚度。5.如權(quán)利要求4所述的高分辨率地震檢波器，其特征在于所述地震檢波器中的部件進一步滿足以下尺寸條件[C3+(Gl+Hl+F)+B3]-(G2+H2) > A 其中B3為帶導(dǎo)向定位部的上蓋第二平臺(22)到其下表面(20)的高度，C3為下蓋第二平臺(27)到下蓋上表面(25)的高度，A為外殼內(nèi)壁高度。6.如權(quán)利要求5所述的高分辨率地震檢波器，其特征在于所述地震檢波...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張撼鵬，馮磊，張華偉，房光宇，楊森，戈保立，王培，李蒙，
申請(專利權(quán))人：北京華航無線電測量研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：