一种免插免耦合剂弹性波检波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种弹性波接收装置，应用于物探及无损检测领域。
【背景技术】
[0002]目前，在物探领域、无损检测领域开展弹性波法工作，均使用检波器作为弹性波的接收装置。检波器是一种把微弱机械振动信号转化为电信号的装置。检波器按照原理分主要有动圈类和压电类。动圈类检波器使用线圈切割磁感线产生电流的电磁感应原理。压电类检波器利用压电晶体在受到外界压力时产生电荷的特性。公知检波器的原理决定了检波器必须通过插入或者使用耦合剂的方式来完成弹性波的转换接收。实际应用中，在安置检波器时必须将检波器的椎体插入地面以下，或者使用快粘粉、石膏粉、黄油、泥巴等耦合剂的方式使检波器与被检测物体相紧密粘贴耦合。
[0003]随着城市内地铁建设、管线建设等地下工程建设的增多，城市地下的空洞、疏松等安全隐患越来越多，急需有一种快速有效的手段来实现安全隐患的普查，并为后续的治理工作提供依据。城市内地下研究目标的要求深度达到30米，地质雷达、管线仪等物探设备无能为力。受城市内人文活动、车辆、电线等的影响，电、磁类的物探方法难以取得良好的探测效果。必须使用弹性波法来完成这一深度的研究、探测。弹性波法(地震法)在煤田物探、石油物探等方面已经取得了良好的应用效果，其探测深度大、精度高。
[0004]在城市公路等硬化路面条件下无法安插检波器，检波器必须插入或者使用耦合剂限制了应用弹性波法进行勘探和检测的效率，同时使得弹性波法的应用范围受到限制。
【发明内容】
[0005]为克服检波器必须插入或使用耦合剂才能使用的限制，发明该检波器。
[0006]本发明提供一种免插免耦合剂弹性波检波器。本发明使用多个驻极体电容组成阵列作为弹性波感应部件转换弹性波为电信号，使用放大电路放大微弱电信号。驻极体电容阵列是呈环状安放的，即整个装置任意形态与被检测物体相接触放置时驻极体电容阵列对弹性波的感应能力是一致的。被检测物体中传播的弹性波在通过物体与空气的界面后继续传播到空气中，在空气中传播的弹性波到达驻极体电容阵列时引起驻极体电容的电容量变化。电容量的变化引起电容器两端电压和电流的变化从而产生交变电信号，该电信号通过放大电路放大后可以被记录设备记录下来。借助空气介质，本发明可以记录到被检测物体中传播的弹性波。
[0007]本发明改变了检波器必须插入地面的工作方式，免除了快粘粉、石膏粉、黄油、泥巴等耦合剂的使用，提高了弹性波法的工作效率，为在城市内硬化路面的条件下开展弹性波法提供了工具。
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0009]图1为实施例垂直轴线剖面示意图
图中:1、驻极体电容，2、固定支架，3、放大电路，4、保护外壳，5、记录设备。
【具体实施方式】
[0010]如图，驻极体电容I共5个，固定支架2截面为正五边形，在固定支架2的每个面上各固定一个驻极体电容1，各驻极体电容I使用导线串联在一起组成一个整体接入放大电路3。在驻极体电容1、固定支架2、放大电路3都连接、固定完成后整体放入圆管状保护外壳4中。保护外壳4与各驻极体电容I的距离相同。整个装置放置于地面上或被检测物体表面上，保护外壳4与地面或被检测物体接触或距离极小。弹性波依次传播于地下或被检测物体、地下或被检测物体与保护外壳4之间空气、保护外壳4、保护外壳4与驻极体电容之间空气、驻极体电容1，地下或被检测物体中传播的弹性波最终传播至驻极体电容1，引起驻极体电容I的电容量改变，从而在放大电路3输出端输出与弹性波相关的交变电信号，使用记录设备5记录该交变电信号实现观测记录弹性波的目的。
【主权项】
1.一种免插免耦合剂检波器，包含弹性波转换为电信号装置，其特征是使用多个驻极体电容组成阵列作为弹性波感应部件转换弹性波为电信号，使用放大电路放大微弱电信号，所述驻极体电容阵列是呈环状安放的，所述环状驻极体电容阵列任意形态放置时驻极体电容阵列对被检测物体内或地下传播的弹性波的感应能力是一致的。2.根据权利I要求所述驻极体电容阵列是串联或者并联后接入放大电路的，组成驻极体电容阵列的不同驻极体电容的性能是一致的。3.根据权利I要求所述驻极体电容阵列，组成阵列的驻极体电容数量是不少于3个的任意数量，驻极体电容阵列的安放支架截面形状为与驻极体电容数量相匹配的正多边形。
【专利摘要】一种免插免耦合剂弹性波检波器，使用多个驻极体电容组成阵列作为弹性波感应部件转换弹性波为电信号，使用放大电路放大微弱电信号。所述驻极体电容阵列是呈环状安放的，即整个装置任意形态与被检测物体相接触放置时驻极体电容阵列对弹性波的感应能力是一致的。被检测物体中传播的弹性波在通过物体与空气的界面后继续传播到空气中，在空气中传播的弹性波到达驻极体电容阵列时引起驻极体电容的电容量变化。电容量的变化引起电容器两端电压和电流的变化从而产生交变电信号，该电信号通过放大电路放大后可以被记录设备记录下来。借助空气介质，本发明可以记录到被检测物体中传播的弹性波。
【IPC分类】G01N29/24, G01H11/06, G01V1/18
【公开号】CN105136279
【申请号】CN201510668322
【发明人】不公告发明人
【申请人】北京普飞航地科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月17日