CN102706441A - 一种低频水听器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低频水听器,其解决了现有的C型或E型阻抗匹配器制作的水听器低频性能不好,限制了石油勘探在浅滩、过渡带和海洋石油勘探对水中低频信号的接收的技术问题,其设有压电陶瓷片,压电陶瓷片输出端与阻抗匹配器初级线圈相连接,阻抗匹配器次级线圈与输出线相连接,压电陶瓷片与阻抗匹配器封装在透声护壳内部,其阻抗匹配器为环形阻抗匹配器。本发明可用于水听器。
Description
技术领域
本发明涉及一种海洋勘探检波器,又称水听器,特别是涉及一种低频水听器。
背景技术
我们知道,石油勘探领域进行浅滩、过渡带和海洋石油勘探时主要使用海洋勘探检波器,海洋勘探检波器又称水听器,水听器设有压电陶瓷片,压电陶瓷片输出端与阻抗匹配器初级线圈相连接,阻抗匹配器次级线圈与输出线相连接,压电陶瓷片外围设有透声护壳,透声护壳内部为密闭腔体,压电陶瓷片与阻抗匹配器封装在透声护壳内部,输出线两极并联设有阻尼电阻,透声护壳下部底端对应压电陶瓷对称设有凸起,接收水中的振动信号,传递给压电陶瓷片,压电陶瓷片将接收的压力振动信号转成电信号,经过阻抗匹配器的转换,形成仪器可以接收的信号,通过输出线输出;水听器的主要参数为固有频率、灵敏度、阻尼、直流电阻等,水听器的固有频率一般为8Hz、10Hz、14Hz;现有与水听器匹配的阻抗匹配器一般为C型或E型,C型阻抗匹配器设有两个线圈骨架,每个线圈骨架上缠有初级线圈和次级线圈,两个线圈骨架中间设有通孔,C字型导磁片通过两个线圈骨架中间的通孔形成闭合的磁回路;E型阻抗匹配器设有一个线圈骨架,线圈骨架上缠有初级线圈和次级线圈,线圈骨架上设有通孔,E字型导磁片通过线圈骨架上的通孔对称插接,形成磁回路;这种C型或E型阻抗匹配器,由于导磁片都没有完全位于线圈骨架内部,有一部分处于线圈骨架外部,其形成的磁回路不能完全被线圈利用,所以电感量低,要想提高电感量就需要提高导磁片的性能,但目前很难找到性能非常优良的导磁片材料,所以这两种C型或E型阻抗匹配器的电感量一般为2000H-4000H之间,很难提高至10000H以上,而水听器的固有频率参数与阻抗匹配器的电感量有直接关系,电感量越高,水听器的固有频率会越低,目前使用C型或E型阻抗匹配器制作的水听器的固有频率不能做到很低,低频性能不好,限制了石油勘探在浅滩、过渡带和海洋石油勘探对水中低频信号的接收,也制约了海洋勘探向高分辨率勘探方向的发展。
发明内容
本发明就是要解决现有的C型或E型阻抗匹配器制作的水听器的固有频率不能做到很低,低频性能不好,限制了石油勘探在浅滩、过渡带和海洋石油勘探对水中低频信号的接收的技术问题,提供一种固有频率低,低频性能好,能进一步提高石油勘探在浅滩、过渡带和海洋石油勘探对水中低频信号的接收。
本发明提供一种低频水听器,设有压电材料、透声护壳、阻抗匹配器、阻尼电阻,压电材料与阻抗匹配器封装在透声护壳内部,压电材料输出端与阻抗匹配器初级线圈相连接,阻抗匹配器次级线圈与输出线相连接,阻抗匹配器为环形阻抗匹配器。
本发明优选的技术方案是,环形阻抗匹配器设有环形线圈骨架,环形线圈骨架中间设有通孔,环形线圈骨架为中空结构,环形线圈骨架中空部分设有环形腔体,环形腔体内部设有导磁片,导磁片全部位于环形线圈骨架中空部分的环形腔体内,导磁片形成的磁回路完全贯穿于初级线圈和次级线圈内部,环形线圈骨架上在其圆周方向层叠缠有初级线圈和次级线圈,作为环形阻抗匹配器的前级和后级,初级线圈和次级线圈分别设有引出端。
本发明进一步优选的技术方案是,压电材料为压电陶瓷片。
本发明再进一步优选的技术方案是,导磁片为带材卷绕形成。
本发明更进一步优选的技术方案是,初级线圈的圈数大于8000圈,电感量大于等于5000H。
本发明更进一步优选的技术方案是,环形阻抗匹配器的初级线圈的圈数大于10000圈,电感量大于等于15000H。
本发明的有益效果是,由于阻抗匹配器为环形阻抗匹配器,导磁片全部位于环形线圈骨架中空部分的环形腔体内,导磁片形成的磁回路完全贯穿于初级线圈和次级线圈内部,利用率达到了100%,电感量大,用此环形阻抗匹配器制作的水听器固有频率低,低频性能好,能进一步提高石油勘探在浅滩、过渡带和海洋石油勘探对水中低频信号的接收。
附图说明
图1是本发明的一种实施例示意图;
图2是本发明环形阻抗匹配器示意图;
图3是图2的A-A剖视图。
图中符号说明:
1.输出线;2.密封腔体;3.初级线圈;4.环形阻抗匹配器;5.透声护壳;6.凸起;7.压电陶瓷片;8.次级线圈;9.环形线圈骨架;10.导磁片;11.通孔;12.环形腔体。
具体实施方式
以下参照附图,以具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示的水听器,设有压电陶瓷片7,压电陶瓷片7输出端与环形阻抗匹配器4初级线圈3相连接,环形阻抗匹配器4次级线圈8与输出线相连接,压电陶瓷片7外围设有透声护壳5,压电陶瓷片7与环形阻抗匹配器4封装在透声护壳5内部,透声护壳5下部底端对应压电陶瓷对称设有凸起6,图2为环形阻抗匹配器示意图,图3为图2的的A-A剖视图,从图2、图3可以看出,环形阻抗匹配器4设有环形线圈骨架9,环形线圈骨架9中间设有通孔11,环形线圈骨架9为中空结构,环形线圈骨架9中空部分设有环形腔体12,环形腔体12内部设有导磁片10,导磁片10全部位于环形线圈骨架9中空部分的环形腔体12内,导磁片10形成的磁回路完全贯穿于初级线圈3和次级线圈8内部,利用率达到了100%,环形线圈骨架9上在其圆周方向层叠缠有初级线圈3和次级线圈8,初级线圈3和次级线圈8分别设有引出端;本实施例的导磁片10为带材卷绕形成,环形阻抗匹配器4的初级线圈3的圈数为8000圈,选用的漆包线直径为0.08mm,其电感量为5000H;由于阻抗匹配器采用环形阻抗匹配器,导磁片10全部位于环形线圈骨架9中空部分的环形腔体12内,导磁片10形成的磁回路完全贯穿于初级线圈3和次级线圈8内部,所以电感量达到了5000H,比C型和E型阻抗匹配器的电感量高很多,用此环形阻抗匹配器4制作的水听器固有频率低,低频性能好,进一步提高了石油勘探在浅滩、过渡带和海洋石油勘探对水中低频信号的接收。
本实施例的环形阻抗匹配器4的初级线圈3的圈数也可以达到15000圈以上,选用的漆包线可以更细,可以选用直径为0.04mm的漆包线,电感量达到50000H,采取这样的环形阻抗匹配器制作的水听器固有频率为2-3Hz,进一步提升了水听器的低频性能,提高了海洋石油勘探的效果。
本实施例的环形阻抗匹配器4的初级线圈3选用的漆包线可以更细,圈数可以更多,选用的导磁片10的性能可以更高,能进一步提升水听器的低频性能,在此不再一一列举。
Claims (6)
1.一种低频水听器,设有压电材料、透声护壳、阻抗匹配器、阻尼电阻,压电材料与阻抗匹配器封装在透声护壳内部,压电材料输出端与阻抗匹配器初级线圈相连接,阻抗匹配器次级线圈与输出线相连接,其特征是阻抗匹配器为环形阻抗匹配器。
2.根据权利要求1所述的低频水听器,其特征在于所述环形阻抗匹配器设有环形线圈骨架,环形线圈骨架中间设有通孔,环形线圈骨架为中空结构,环形线圈骨架中空部分设有环形腔体,环形腔体内部设有导磁片,导磁片全部位于环形线圈骨架中空部分的环形腔体内,导磁片形成的磁回路完全贯穿于初级线圈和次级线圈内部,环形线圈骨架上在其圆周方向层叠缠有初级线圈和次级线圈,作为所述环形阻抗匹配器的前级和后级,初级线圈和次级线圈分别设有引出端。
3.根据权利要求1或2所述的低频水听器,其特征在于所述压电材料为压电陶瓷片。
4.根据权利要求2所述的低频水听器,其特征在于所述导磁片为带材卷绕形成。
5.根据权利要求1、2或4所述的低频水听器,其特征在于所述初级线圈的圈数大于8000圈,电感量大于等于5000H。
6.根据权利要求5所述的低频水听器,其特征在于所述的环形阻抗匹配器的初级线圈的圈数大于10000圈,电感量大于等于15000H。
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