CN102155217A - 一种分扇区换能器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分扇区换能器，在圆环状高温压电陶瓷晶体的内、外表面各设置有2N条切向极化的银电极，银电极之间通过无银层分隔；圆周外表面的银电极用导线连在一起，引出一根导线作为负电极；圆周内表面、相邻两条银电极用导线连在一起作为一个电极，分别引出N根导线，作为正电极；由正、负电极构成N对电极，每对电极相当于一个独立的换能器，覆盖圆周的N个扇区。本发明有益的效果是：可在圆周N个方位评价套管与水泥、水泥与地层的胶结质量，由于这种换能器的谐振频率较低，Qm值较高，因此对声波信号的质量有很大的提升。

Description

一种分扇区换能器

技术领域

本发明涉及水中声学换能器，主要是一种分扇区换能器。

背景技术

由八片长方形高温压电陶瓷晶体圆周排列构成的换能器，每个探头覆盖套管圆周的45度径向范围，将圆周分为八个扇区，这是一种八扇区换能器。由于这种由八片长方形高温压电陶瓷晶体构成的换能器谐振频率较高，Qm值较低，故对扇区声波水泥胶测井仪的性能带来一定的影响，本设计能较好地解决这一问题。

发明内容

本发明的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种分扇区换能器，适用于分扇区声波水泥胶结测井仪，该仪器可在圆周N个方位评价套管与水泥、水泥与地层的胶结质量。由于这种换能器的谐振频率较低，Qm值较高，因此对声波信号的质量有很大的提升。

本发明实现目的所采用的技术方案。这种分扇区换能器，在圆环状高温压电陶瓷晶体的内、外表面各设置有2N条切向极化的银电极，银电极之间通过无银层分隔；圆周外表面的银电极用导线连在一起，引出一根导线作为负电极；圆周内表面、相邻两条银电极用导线连在一起作为一个电极，分别引出N根导线，作为正电极；由正、负电极构成N对电极，每对电极相当于一个独立的换能器，覆盖圆周的N个扇区。

作为优选，所述的N对电极呈均布圆周排列。

本发明有益的效果是：1、本发明提供一种声电转换用的传感器或称为换能器，圆环状，由2N对切向极化的银电极组成N对电极所构成，由于它是由N对均布圆周排列的电极构成的换能器，故每个换能器可覆盖套管圆周的360/N度径向范围，所以它可以较精确地反映水泥环各方位胶结状况。2、解决了常规的水泥胶结测井仪器均为全向检测套管水泥环的胶结质量，仅能反映所检测的水泥环胶结质量的平均值，不能反映水泥沟槽、部分胶结状况或井内压力等引起的检测偏差的问题。3、本设计较之另一种用八片长方体具有径向极化镍电极的高温压电陶瓷晶体构成的换能器，谐振频率更低，灵敏度更高，大大提高了被检测声波信号的能量，从而使测井仪的性能得以提升。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图。

附图标记说明：银电极1，无银层2，正电极3，负电极4。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

本发明是在圆环状高温压电陶瓷晶体的内、外表面各生成2N条切向极化的银电极1，银电极1之间通过无银层2分隔。外形尺寸按实际使用仪器外径确定。圆周外表面的银电极1用导线连在一起，引出一根导线，定义为负电极4；圆周内表面，相邻两条银电极用导线连在一起作为一个电极，分别引出N根导线颜色各异，定义为正电极3；由正、负电极构成N对电极，N对电极呈均布圆周排列，每对电极相当于一个独立的换能器，故可分别测量井周N个扇区的声波信号，它可覆盖套管圆周的N个扇区。在换能器表面涂有特定的高温漆以防电极脱落。其技术参数见表1：

表1

谐振频率	静态电容	Qm值	工作温度	极化方向
					17.5～19.5(KHz)	25～28(nF)	＞70	-40～200(℃)	银电极切向极化
15.5～17(KHz)	30～34(nF)	＞75	-40～200(℃)	银电极切向极化

本发明是一种用于N扇区水泥胶结测井仪上的声波换能器，由于它是由N对均布圆周排列的电极构成的换能器，故每个换能器可覆盖套管圆周的360/N度径向范围，所以它可以较精确地反映水泥环各方位胶结状况。

除上述实施例外，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种分扇区换能器，其特征是：在圆环状高温压电陶瓷晶体的内、外表面各设置有2N条切向极化的银电极(1)，银电极(1)之间通过无银层(2)分隔；圆周外表面的银电极(1)用导线连在一起，引出一根导线作为负电极(4)；圆周内表面、相邻两条银电极(1)用导线连在一起作为一个电极，分别引出N根导线，作为正电极(3)；由正、负电极构成N对电极，每对电极相当于一个独立的换能器，覆盖圆周的N个扇区。

2.根据权利要求1所述的分扇区换能器，其特征是：所述的N对电极呈均布圆周排列。

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