专利名称：一种低频水听器的制作方法
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8Ηζ、10Ηζ、14Ηζ ;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；Ε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2000Η-4000Η之间，很难提高至10000Η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。
图I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I.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。
具体实施例方式以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。如图I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O. 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O. 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。权利要求
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I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I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。
全文摘要
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。
文档编号G01H11/08GK102706441SQ20121020285
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者唐晓刚, 孙晓辉, 王甲甲, 颜永安 申请人:威海双丰物探设备股份有限公司