CN106405632A - 一种高精度动圈式地震检波器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地震探测技术领域，提供了一种高精度动圈式地震检波器，包括外壳、顶盖、底盖、三臂式弹簧片、线圈架、线圈、磁钢、磁靴；三臂式弹簧片与顶盖、底盖、线圈架之间均通过树脂橡胶固定粘结；三臂式弹簧片、顶盖、底盖、线圈架上均设置有装配孔，树脂橡胶通过装配孔实现连接；装配孔内的树脂橡胶中部预留有应力释放孔；树脂橡胶为单向结晶树脂橡胶；树脂材料、掺杂材料及配比根据特定的树脂橡胶胶体玻璃化温度确定；本发明的有益效果为：通过树脂粘接固定弹簧片，在树脂橡胶中部设置应力释放孔，改变树脂材料、掺杂材料及其配比来控制胶体结晶方向、胶体玻璃化温度，有效消除了装配应力和热应力，大幅提高检测精度，应用前景广阔。

Description

一种高精度动圈式地震检波器
技术领域
本发明涉及地震探测技术领域，特别涉及一种高精度动圈式地震检波器。
背景技术
目前，在地震勘探领域，深部高质量的油气资源勘探对地震检波器的弱信号采集能力提出了较为严苛的要求，得益于数字化和反馈技术应用，地震检波器可以获得更高的精度，成为发展趋势。而一直忽视的检波器装配方法带来的问题也渐渐凸显，成为影响检波器性能的重要因素。
现行的检波器内部弹簧片与壳体之间是通过机械配合固定，存在配合间隙和装配应力分布不均等现象，这直接导致了不同方向的振动信号相互串扰，使得假频出现在地震勘探频段内，制约了检波器对微弱信号的检测能力。
目前，没有检索到弹簧片和壳体之间采用非机械连接方式的地震检波器。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种高精度动圈式地震检波器，结构紧凑、抗干扰性强、测量精度高。
本发明一种高精度动圈式地震检波器，包括外壳、顶盖、底盖、三臂式弹簧片、线圈架、线圈、磁钢、磁靴，三臂式弹簧片内环与顶盖或底盖之间通过树脂橡胶固定粘结，三臂式弹簧片外环与线圈架之间通过树脂橡胶固定粘结。
进一步的，三臂式弹簧片、顶盖、底盖、线圈架上均设置有装配孔，树脂橡胶通过装配孔实现三臂式弹簧片与顶盖、底盖、线圈架的连接。
进一步的，所述外壳为空心圆柱，所述外壳与所述顶盖、底盖构成密闭空间；外壳圆柱的同心轴位置由顶盖和底盖夹装圆柱形磁钢，磁钢两端套有磁靴；三臂式弹簧片内环利用树脂橡胶固定粘结在顶盖或底盖与磁靴之间的装配空隙中，三臂式弹簧片外环利用树脂橡胶与线圈架固定粘结在一起，并有上下2组线圈反向绕制在线圈架上；所述外壳、三臂式弹簧片、线圈架、磁钢均轴向同心。
进一步的，所述装配孔内的树脂橡胶中部预留有应力释放孔。
进一步的，所述应力释放孔的形状为圆形、椭圆形或多边形。
进一步的，所述多边形的边为直边或曲边。
进一步的，所述多边形为曲边的三边形。
进一步的，所述树脂橡胶为单向结晶树脂橡胶。
进一步的，所述树脂橡胶中的树脂材料、掺杂材料及配比根据特定的树脂橡胶胶体玻璃化温度确定，所述掺杂材料为苯酚、芳香烃、氯化烃，随着树脂橡胶胶体玻璃化温度的提高减少所述掺杂材料的用量。
本发明的有益效果为：
（1）对于地震检波器，现行技术是通过机械压力装配使三臂式弹簧片内环固定在顶盖与磁靴之间，通过机械压力装配使线圈架固定于三臂式弹簧片外环上，通过机械键槽配合使弹簧片不发生水平方向的旋转。因机械加工精度受限，难以保证精确公差，弹簧片极薄（厚度在微米级别），这导致弹簧片纵向受力不均匀，发生变形，进而使得横向振动产生垂直方向分量，使所检测到的地震信号失真；而本发明通过树脂模塑成型技术，通过树脂粘接固定弹簧片，可有效吸收装配应力。
（2）当检波器工作温度发生变化时，材料膨胀系数不同，会产生热应力，在树脂橡胶中部设置应力释放孔可以有效降低热应力，保证弹簧片的平面度，使检波器可以工作在较高温度环境下。
（3）本方法可加强键控装配强度，防止打滑、零件移动，可摒弃压入配合、过盈配合、或滑配合，及随之而来的干涉状况。其变形率低，使得装配简易，同时消除摩擦腐蚀，可延长产品使用寿命，降低维护成本。
（4）通过改变树脂材料、掺杂材料及其配比来控制胶体结晶方向，使晶格纵向发育，减少其水平方向装配应力，进一步优化性能。
（5）通过改变树脂材料、掺杂材料及其配比来控制胶体玻璃化温度，使得检波器应用于不同的温度环境。
附图说明
图1所示为本发明实施例一种高精度动圈式地震检波器结构示意图。
图2所示为三臂式弹簧及装配孔结构示意图。
图3所示为应力释放孔结构示意图。
其中：1-外壳、2-顶盖、3-底盖、4-线圈架、5-磁钢、6-磁靴、7-三臂式弹簧片、8-线圈、9-树脂橡胶、10-装配孔、11-应力释放孔、71-内环、72-外环、73-弹簧臂。
具体实施方式
下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
如图1所示，本发明实施例一种高精度动圈式地震检波器，包括外壳1、顶盖2、底盖3、三臂式弹簧片7、线圈架4、线圈8、磁钢5、磁靴6，三臂式弹簧片7内环71与顶盖2或底盖3之间通过树脂橡胶9固定粘结，三臂式弹簧片7外环72与线圈架之间通过树脂橡胶9固定粘结。
如图2所示，优选的，三臂式弹簧片7、顶盖2、底盖3、线圈架4上均设置有装配孔10，树脂橡胶9通过所述装配孔10实现三臂式弹簧片7与顶盖2、底盖3、线圈架4的连接；吸收原本的机械装配应力，加强三臂式弹簧片7与磁靴6之间的键和。
优选的，所述外壳1为空心圆柱，所述外壳1与所述顶盖2、底盖3构成密闭空间；外壳圆柱的同心轴位置由顶盖2和底盖3夹装圆柱形磁钢5；磁钢5两端套有磁靴6；顶部和底部的2个三臂式弹簧片7的内环71固定在顶盖2、底盖3与磁靴6之间的预留装配空隙处，外环72利用树脂橡胶固定粘结在空心圆柱形线圈架4上；外环72和内环71通过弹簧臂73连接；所述外壳1、三臂式弹簧片7、线圈架4均轴向同心；上、下两组线圈8反向绕制在线圈架4上。
优选的，所述装配孔10内的树脂橡胶9中部预留有应力释放孔11，以进一步降低装配应力的影响。
优选的，所述应力释放孔11的形状为圆形、椭圆形或多边形；所述多边形的边为直边或曲边；在试验中，所述多边形为曲边的三边形时，可达到最理想的效果；图3示出了应力释放孔11为曲边三边形时的结构示意图。
优选的，所述树脂橡胶9为单向结晶树脂橡胶，可以控制树脂橡胶9在竖向结晶，更进一步减少装配应力，提高检波器性能。
优选的，所述树脂橡胶9中的树脂材料、掺杂材料及配比根据特定的树脂橡胶胶体玻璃化温度确定，使检波器适用于不同的温度环境，所述掺杂材料为苯酚、芳香烃、氯化烃，随着树脂橡胶胶体玻璃化温度的提高减少所述掺杂材料的用量。
本发明的有益效果为：
（1）对于地震检波器，现行技术是通过机械压力装配使三臂式弹簧片内环固定在顶盖与磁靴之间，通过机械压力装配使线圈架固定于三臂式弹簧片外环上，通过机械键槽配合使弹簧片不发生水平方向的旋转。因机械加工精度受限，难以保证精确公差，弹簧片极薄（厚度在微米级别），这导致弹簧片纵向受力不均匀，发生变形，进而使得横向振动产生垂直方向分量，使所检测到的地震信号失真；而本发明通过树脂模塑成型技术，通过树脂粘接固定弹簧片，可有效吸收装配应力。
（2）当检波器工作温度发生变化时，材料膨胀系数不同，会产生热应力，在树脂橡胶中部设置应力释放孔可以有效降低热应力，保证弹簧片的平面度，使检波器可以工作在较高温度环境下。
（3）本方法可加强键控装配强度，防止打滑、零件移动，可摒弃压入配合、过盈配合、或滑配合，及随之而来的干涉状况。其变形率低，使得装配简易，同时消除摩擦腐蚀，可延长产品使用寿命，降低维护成本。
（4）通过改变树脂材料、掺杂材料及其配比来控制胶体结晶方向，使晶格纵向发育，减少其水平方向装配应力，进一步优化性能。
（5）通过改变树脂材料、掺杂材料及其配比来控制胶体玻璃化温度，使得检波器应用于不同的温度环境。
本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (9)

1.一种高精度动圈式地震检波器，包括外壳、顶盖、底盖、三臂式弹簧片、线圈架、线圈、磁钢、磁靴，其特征在于，三臂式弹簧片内环与顶盖或底盖之间通过树脂橡胶固定粘结，三臂式弹簧片外环与线圈架之间通过树脂橡胶固定粘结。
2.如权利要求1所述的高精度动圈式地震检波器，其特征在于，三臂式弹簧片、顶盖、底盖、线圈架上均设置有装配孔，树脂橡胶通过装配孔实现三臂式弹簧片与顶盖、底盖、线圈架的连接。
3.如权利要求1所述的高精度动圈式地震检波器，其特征在于，所述外壳为空心圆柱，所述外壳与所述顶盖、底盖构成密闭空间；外壳圆柱的同心轴位置由顶盖或底盖夹装圆柱形磁钢，磁钢两端套有磁靴；三臂式弹簧片内环利用树脂橡胶固定粘结在顶盖或底盖与磁靴之间的装配空隙中，三臂式弹簧片外环利用树脂橡胶与线圈架固定粘结在一起，并有上下2组线圈反向绕制在线圈架上；所述外壳、三臂式弹簧片、线圈架、磁钢均轴向同心。
4.如权利要求2所述的高精度动圈式地震检波器，其特征在于，所述装配孔内的树脂橡胶中部预留有应力释放孔。
5.如权利要求4所述的高精度动圈式地震检波器，其特征在于，所述应力释放孔的形状为圆形、椭圆形或多边形。
6.如权利要求5所述的高精度动圈式地震检波器，其特征在于，所述多边形的边为直边或曲边。
7.如权利要求6所述的高精度动圈式地震检波器，其特征在于，所述多边形为曲边的三边形。
8.如权利要求1-7任一项所述的高精度动圈式地震检波器，其特征在于，所述树脂橡胶为单向结晶树脂橡胶。
9.如权利要求1-7任一项所述的高精度动圈式地震检波器，其特征在于，所述树脂橡胶中的树脂材料、掺杂材料及配比根据特定的树脂橡胶胶体玻璃化温度确定，所述掺杂材料为苯酚、芳香烃、氯化烃，随着树脂橡胶胶体玻璃化温度的提高减少所述掺杂材料的用量。
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