压电式万向检波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种压电式万向检波器，包括壳体、设置在壳体内部的双万向结构、检波器机芯以及匹配器；检波器机芯固定设置在双万向结构中；检波器机芯与匹配器相连；检波器机芯是压电检波器机芯。本实用新型提供了一种灵敏度高以及可靠性强的压电式万向检波器。
【专利说明】压电式万向检波器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于无源检波【技术领域】，涉及一种地震勘探用检波器，尤其涉及一种压电式万向检波器。
【背景技术】
[0002]地质勘探地震波信号中含高低频分量。其中低频分量较丰富。信号在地层内传播的过程中，高频分量的能量损失较快，传播愈远，损失比例愈大。高频信号越弱，对勘探地层分辨率越不利。目前，地质物探技术已发展至高分辨勘探，高分辨勘探的瓶颈主要是对于深层、薄层高频弱信号的采集，采集的源头即是检波器。物探行业使用的检波器主要分为速度型检波器和加速度型检波器两类。速度型检波器对高低频分量的接受能力相同，对衰减严重的高频分量不易接受。加速度型检波器对高低频信号均有良好的接受能力，尤其对衰减严重的高频信号的接受更具优势。加速度型检波器，能提高高分辨率勘探效果，能更快、更准确地反映探测层的地层结构，实现地下深层、浅层、薄层的高分辨率勘测。
[0003]现有的万向检波器主要是两个或六个动圈检波器运用万向结构，这种万向检波器由于机芯的原因:这类万向检波器动态范围小，频带窄，灵敏度不高。
实用新型内容
[0004]为了解决【背景技术】中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种灵敏度高以及可靠性强的压电式万向检波器。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:本实用新型提供了一种压电式万向检波器，包括壳体、设置在壳体内部的双万向结构、检波器机芯以及匹配器；所述检波器机芯固定设置在双万向结构中；所述检波器机芯与匹配器相连；其特殊之处在于:所述检波器机芯是压电检波器机芯。
[0006]上述压电检波器机芯包括惯性质量块、压电陶瓷以及底座；所述惯性质量块、压电陶瓷以及底座自上而下依次叠加形成整体结构；所述底座固定设置在双万向结构中；所述压电陶瓷与匹配器相连。
[0007]本实用新型的优点是:
[0008]本实用新型提供了一种压电式万向检波器，该压电式万向检波器是利用某些强电介质晶体收外力后，其分子内部产生极化现象，使其两个表面产生数量相等符号相反的电荷，即产生了电动热，这就是陆用压电地震检波器的工作原理，这种检波器不但提高了灵敏度和信噪比，可靠性上也有了很大的提升，具体而言，本实用新型具有以下优点:
[0009]1、本实用新型对深层、薄层的高频弱信号具有很好的采集能力，同时又能兼顾低频信号，且具有足够的带宽，带宽为0?400Hz。2、惯性体的质量和阻尼的一致性好，故传感器采集到的波形一致性即同相轴好；惯性体的质量稳定，采集到波形的一致性好；阻尼合理，波形的余震即“尾巴”符合勘探的要求。3、采用万向结构使压电检波器机芯随时保持竖直向下，保证了信号的正确性。4、抗电磁场干扰能力强。将机芯同时置于一个封闭的金属壳内，使机芯能较好地防护外部的各种电磁场干扰，使米集信号的品质大大提高。5、抗机械干扰能力强。金属壳外层包覆一层聚氨酯橡胶套，使机芯具有良好的抗机械干扰能力和较好的抗冲击能力，进一步提高了采集信号的品质。6、在本实用新型的输出端连接有阻抗转换器，可实现有效信号的远距离传输。7、本实用新型是无源检波器，无需提供电源，可以长期有效的使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型所采用机芯的力学模型示意图；
[0011]图2是本实用新型所采用机芯的结构模型示意图；
[0012]图3是本实用新型所提供的压电式万向检波器的结构示意图；
[0013]其中:
[0014]1-压电检波器机芯；2_匹配器；3_双万向结构；4-壳体；5_橡胶防水护壳；6_408插头；11_惯性质量块；12_压电陶瓷；13_底座。
【具体实施方式】
[0015]参见图3，本实用新型提供了一种压电式万向检波器，包括壳体4、设置在壳体4内部的双万向结构3、检波器机芯以及匹配器2 ;检波器机芯固定设置在双万向结构3中；检波器机芯与匹配器2相连；本实用新型采用的检波器机芯是压电检波器机芯I。
[0016]参见图1以及图2，本实用新型所采用的压电检波器机芯I包括惯性质量块11、压电陶瓷12以及底座13 ;惯性质量块11、压电陶瓷12以及底座13自上而下依次叠加形成整体结构；底座13固定设置在双万向结构3中；压电陶瓷12与匹配器2相连。
[0017]压电检波器机芯I固定于双万向结构中，双万向结构是本领域常用的各种万向结构，例如，可以采用大小船的方式。压电检波器机芯I固定于小船内，小船又固定于大船内，大船有两头的轴承固定架连接，前后两端由两个端盖封头，最后前端引出1.5米线带408插头6构成；双万向结构随时保证压电机芯竖直向下，前后端盖和内部硅油用0型密封圈密封，有效的保证密封。
[0018]理想的检波器既对深层、薄层的高频弱信号有很好的采集能力，又能兼顾低频信号，且具有足够的带宽，一般为3?400Hz。本实用新型即依此设计:惯性体质量块11的质量和阻尼的一致性好，可保证传感器所采集到波形的一致性即同相轴；惯性体质量块11的质量大，所采集波形的振幅大；压电检波器机芯I处于硅油中，阻尼足够大，所采集波形的余震即“尾巴”小。
[0019]本实用新型简化的基本结构大船、小船、轴承架，顶盖，橡胶防水护壳5，接触片，连线等，压电检波器机芯I是整个装置的核心。其检测地震加速度信号的基本原理是:陆用压电地震检波器机芯是利用某些强电介质晶体收外力后，其分子内部产生极化现象，使其两个表面产生数量相等符号相反的电荷，即产生了电动热，这就是陆用压电地震检波器的工作原理，以惯性质量块11为传媒介质，以惯性质量块11压陶瓷片12产生电压信号为反馈，再以匹配器2为信号放大器将电压为输出。当外部振动迫使惯性质量块11位移时，通过惯性质量块11压迫压电陶瓷12产生电压信号。由于产生的电压取决于激发信号，惯性质量块11，压电陶瓷12和匹配器2的性质因此控制电压的变化曲线就实时跟踪外力变化曲线，整个机芯处于一套万向结构中，这样就组成了 一套完整的机械震动系统，加上相应的匹配电路就组成了压电式万向加速度检波器。
【权利要求】
1.一种压电式万向检波器，包括壳体、设置在壳体内部的双万向结构、检波器机芯以及匹配器；所述检波器机芯固定设置在双万向结构中；所述检波器机芯与匹配器相连；其特征在于:所述检波器机芯是压电检波器机芯。
2.根据权利要求1所述的压电式万向检波器，其特征在于:所述压电检波器机芯包括惯性质量块、压电陶瓷以及底座；所述惯性质量块、压电陶瓷以及底座自上而下依次叠加形成整体结构；所述底座固定设置在双万向结构中；所述压电陶瓷与匹配器相连。
【文档编号】G01V1/18GK203465426SQ201320523105
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】张朋, 强明明, 李建超, 牛小英 申请人:西安思坦仪器股份有限公司