CN103939092B - 振动隔离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种振动隔离装置，所述装置包括：共轭单元；振动隔离单元，套接在所述共轭单元外侧；链接单元，当所述振动隔离单元插接于所述共轭单元外侧时，所述第一共轭连接孔和第一隔离连接孔对接，所述链接单元同时插接所述第一共轭连接孔和第一隔离连接孔；当所述振动隔离单元插接于另一共轭单元外侧时，所述第二共轭连接孔和第二隔离连接孔对接，所述链接单元同时插接所述第二共轭连接孔和第二隔离连接孔；上连接头，插接在所述共轭单元外侧；下连接头，插接在所述共轭单元外侧。本发明的振动隔离装置采用切缝和异性设计来延迟和衰减直达振动信号，同时采用拓扑级联的方法进行设计，易于拓展，且能达到更好的衰减效果。

Description

振动隔离装置
技术领域
本发明涉及一种振动隔离装置，特别是涉及一种用于声波测井的振动隔离装置。
背景技术
声波测井作为一种主要的测井手段，在石油勘探开采、矿藏调查等领域有着重要的应用。经过多年的发展，如今已出现丰富的声波测井仪器产品线，例如，用于密度测量的声波变密度仪器，用于古井中水泥胶结质量评价的声波电视，用于测量地层裂纹孔隙度、渗透率、含水饱和度的正交偶极子仪器等。目前的声波测井仪器中，功能最强大、应用最广泛的是基于阵列发射和阵列接收的多极子阵列声波测井仪。
阵列声波测井仪的声系统主要包含阵列声波发射部分，振动隔离部分和阵列声波接收部分。其中阵列声波发射部分由一系列的发射换能器组成，通常包括高频单极子、低频单极子、低频正交偶极子、低频四极子等其中的一种或者几种，用于提供相应的振动源，以激励井孔中的相应振动模式。阵列声波接收部分由一系列的接收换能器组成，根据发射部分的不同和仪器测量精度的不同，阵列接收换能器沿轴向均布多组子阵，而每一组子阵又由多个阵元组成，振元沿着周向均布在仪器的表面，分别接收表面附近的振动信号。振动隔离部分主要用于减少发射部分到接收部分的直达波信号对测量的影响，直达波信号是仪器在井下工作过程中主要的干扰来源。
目前最长采用的两种减少直达波干扰的手段是衰减和延迟，通过增加直达波传递路径上的阻抗失陪和接触面失陪可以达到衰减振动的目的，然而由于井孔环境对振动衰减部分尺寸的限制，仅对高频信号的衰减有效，而对低频信号的衰减没有良好的效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种振动隔离装置，以实现在隔离声波测井仪中发射短接直接传递过来的振动信号。
为实现上述目的，本发明提供了一种振动隔离装置，所述装置包括：共轭单元，所述共轭单元具有第一共轭连接孔和第二共轭连接孔；振动隔离单元，所述振动隔离单元套接在所述共轭单元外侧，所述振动隔离单元具有第一隔离连接孔和第二隔离连接孔；链接单元，当所述振动隔离单元插接于所述共轭单元外侧时，所述第一共轭连接孔和第一隔离连接孔对接，所述链接单元同时插接所述第一共轭连接孔和第一隔离连接孔；当所述振动隔离单元插接于另一共轭单元外侧时，所述第二共轭连接孔和第二隔离连接孔对接，所述链接单元同时插接所述第二共轭连接孔和第二隔离连接孔；上连接头，插接在所述共轭单元外侧，所述上连接头具有上连接头连接孔，所述上连接头连接孔与首共轭单元的第一共轭连接孔或第二共轭连接孔对接时，所述链接单元同时插接所述上连接头连接孔，和所述第一共轭连接孔或第二共轭连接孔；下连接头，插接在所述共轭单元外侧，所述下连接头具有下连接头连接孔，所述下连接头连接孔与尾共轭单元的第一共轭连接孔或第二共轭连接孔对接时，所述链接单元同时插接所述下连接头连接孔，和所述第一共轭连接孔或第二共轭连接孔。
进一步地，所述振动隔离单元两端具有间隔设置的隔离单元凸起和隔离单元凹部，间隔设置的所述振动隔离单元端部的所述隔离单元凸起和隔离单元凹部彼此插接设置。
进一步地，所述振动隔离单元中部具有隔离单元开缝。
进一步地，所述隔离单元开缝对称设置在所述振动隔离单元中部。
本发明的优点是在所述隔离单元上打孔和切缝增加振动的行程来延迟直达波到达接收短接的时间，而且打孔和切缝导致振动传播途径上接触面的失配衰减掉部分振动。同时采用拓扑级联的方式进行设计，通过更加简单灵活的拓展达到了衰减的效果。
附图说明
图1为本发明的振动隔离装置整体结构示意图；
图2为本发明的振动隔离装置的共轭单元结构示意图；
图3为本发明的振动隔离装置的振动隔离单元结构示意图；
图4为本发明的振动隔离装置组装示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明的振动隔离装置是地质勘探的声波测井仪器的一部分，安装于声波测井仪的发射和接收装置之间，用于衰减振动源和接收单元中的直达振动信号。
图1为本发明的振动隔离装置整体结构示意图，如图所示，振动隔离装置包括共轭单元40、振动隔离单元30、链接单元50、上连接头10、下链接头20。
图2为本发明振动隔离装置的共轭单元结构示意图，如图所示，共轭单元40，在侧面上分别设置一对第一共轭连接孔41和一对第二共轭连接孔42，两对共轭连接孔沿轴向交错布置；相邻侧面上的第一共轭连接孔41和第二共轭连接孔42之间均设置共轭单元切缝43，用于阻止直达波信号，同时增加传播途径上接触面失配，起到衰减振动的目的；通过对第一共轭连接孔41和第二共轭连接孔42位置的控制达到对相邻两个振动隔离单元30之间空隙的控制，从而控制振动隔离装置的弯曲量；共轭单元40的轴心为一圆孔44，用于贯穿贯通线。为了便于装配，共轭单元40的结构设计为正四棱柱状体，且表面铣削加工，四个侧边角均倒出圆角。
图3为本发明的振动隔离装置的振动隔离单元结构示意图，如图所示，振动隔离单元30结构为加工圆管，圆管两端分别具有一对隔离单元凸起31和隔离单元凹部32；在振动隔离单元30靠近隔离单元凸起31部位分别设置一对第一隔离连接孔33和一对第二隔离连接孔34；第一隔离连接孔33和第二隔离连接孔34之间设置一对隔离单元开缝35，用于阻止振动的直线距离传播，延迟振动的传播到时，同时增加传播途径上接触面失配，达到衰减振动的目的；隔离振动单元30上的各边均倒出圆角。
链接单元50为一销钉结构，用于共轭单元40和隔离振动单元30的连接。当振动隔离单元50插接于所述共轭单元40外侧时，共轭单元40的第一共轭连接孔41和振动隔离单元30的第一隔离连接孔33对接，链接单元50同时插接共轭单元40的第一共轭连接孔41和振动隔离单元30的第一隔离连接孔33；当振动隔离单元30插接于另一共轭单元40外侧时，共轭单元40的第二共轭连接孔42和振动隔离单元30的第二隔离连接孔34对接，链接单元50同时插接共轭单元40的第二共轭连接孔42和振动隔离单元30的第二隔离连接孔34。
上连接头10的结构为加工圆管，上连接头10的一端具有上连接头连接孔11，当上连接头连接孔11与首共轭单元40的第一共轭连接孔41或第二共轭连接孔42对接时，连接单元50同时插接上连接头连接孔11，和共轭单元40的第一共轭连接孔41或第二共轭连接孔42。在上连接头连接孔11的同一端设置一对上连接头凸起12和一对上连接头凹部13。
下连接头20的结构为加工圆管，下连接头20的一端具有下连接头连接孔21，当下连接头连接孔21与尾共轭单元40的第一共轭连接孔41或第二共轭连接孔42对接时，连接单元50同时插接下连接头连接孔21，和共轭单元40的第一共轭连接孔41或第二共轭连接孔42。在下连接头连接孔21的同一端设置一对下连接头凸起22和一对下连接头凹部23。
此外，振动隔离单元30还可以包括隔离单元挡圈位36。隔离单元挡圈位36的作用是安装一挡圈，固定链接单元50，从而保证共轭单元40和振动隔离单元30连接的稳定性。
图4为本发明的振动隔离装置组装示意图，具体的组装过程如下，振动隔离单元30插接于共轭单元40外侧，共轭单元40的第一共轭连接孔41和振动隔离单元30的第一隔离连接孔33对接，链接单元50同时插接上述对接孔处；振动隔离单元30的另一侧插接于另一共轭单元40的外侧，共轭单元40的第二共轭连接孔42和振动隔离单元30的第二隔离连接孔34对接，链接单元50同时插接上述连接孔处，实现共轭单元40与振动隔离单元30的连接；间隔设置的振动隔离单元30端部的隔离单元凸起31和隔离单元凹部32彼此插接设置；隔离单元挡圈位36处安装一挡圈，固定链接单元50；采用上述方法拓扑级联成振动隔离装置的振动主体。上连接头连接孔11与首共轭单元40的第一共轭连接孔41或第二共轭连接孔42对接时，链接单元50同时插接于上连接头连接孔11，和第一共轭连接孔41或第二共轭连接孔42，实现上连接头10与首共轭单元40的连接，上连接头10的另一侧与接收短接连接。下连接头连接孔21与尾共轭单元40的第一共轭连接孔41或第二共轭连接孔42对接时，链接单元50同时插接于下连接头连接孔21，和第一共轭连接孔41或第二共轭连接孔42，实现下连接头20与尾共轭单元40的连接，下连接头10的另一侧与发射短接连接。
本发明的振动隔离装置是声波测井仪器中的一部分，用于仪器发射部分和接收部分的电连接和声隔离，隔离发射短接直接传递过来的振动信号。
本发明的振动隔离装置采用在隔离单元上打孔和切缝增加振动的行程来延迟直达波到达接收短接的时间，而且打孔和切缝导致振动传播途径上接触面的失配衰减掉部分振动，同时采用拓扑级联的方式进行设计，通过更加简单灵活的拓展达到了衰减的效果。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种振动隔离装置，其特征在于，所述振动隔离装置采用拓扑级联结构，所述装置包括：
共轭单元，所述共轭单元具有第一共轭连接孔和第二共轭连接孔，所述第一共轭连接孔和所述第二共轭连接孔沿着轴向交错布置；相邻侧面上的所述第一共轭连接孔与所述第二共轭连接孔之间设置有共轭单元切缝；所述共轭单元的轴心为一圆孔，用于贯穿贯通线；所述共轭单元的结构设计为正四棱柱状体，且表面铣削加工，四个侧边角倒出圆角；
振动隔离单元，所述振动隔离单元套接在所述共轭单元外侧，所述振动隔离单元具有第一隔离连接孔和第二隔离连接孔；所述第一隔离连接孔和所述第二隔离连接孔之间设置有一对隔离单元开缝；所述振动隔离单元两端具有间隔设置的隔离单元凸起和隔离单元凹部，间隔设置的所述振动隔离单元端部的所述隔离单元凸起和隔离单元凹部彼此插接设置；所述振动隔离单元各个侧边角倒出圆角；所述振动隔离单元还包括隔离单元挡圈位；
链接单元，当所述振动隔离单元插接于所述共轭单元外侧时，所述第一共轭连接孔和第一隔离连接孔对接，所述链接单元同时插接所述第一共轭连接孔和第一隔离连接孔；当所述振动隔离单元插接于另一共轭单元外侧时，所述第二共轭连接孔和第二隔离连接孔对接，所述链接单元同时插接所述第二共轭连接孔和第二隔离连接孔；
上连接头，插接在所述共轭单元外侧，所述上连接头具有上连接头连接孔，所述上连接头连接孔与首共轭单元的第一共轭连接孔或第二共轭连接孔对接时，所述链接单元同时插接所述上连接头连接孔，和所述第一共轭连接孔或第二共轭连接孔；
下连接头，插接在所述共轭单元外侧，所述下连接头具有下连接头连接孔，所述下连接头连接孔与尾共轭单元的第一共轭连接孔或第二共轭连接孔对接时，所述链接单元同时插接所述下连接头连接孔，和所述第一共轭连接孔或第二共轭连接孔。
2.根据权利要求1所述的振动隔离装置，其特征在于：所述振动隔离单元中部具有隔离单元开缝。
3.根据权利要求2所述的振动隔离装置，其特征在于：所述隔离单元开缝对称设置在所述振动隔离单元中部。
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