專利名稱：一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于地震勘探領域，涉及一種傳感器的性能檢測領域，尤其是一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺。
背景技術：
石油勘探的測量對象是低頻，微小的地震波信號，要求采用的傳感器的動態(tài)范圍大，靈敏度高。在研制MEMS數(shù)字檢波器過程中，提出的指標包括量程2g，動態(tài)范圍大于 100dB，要求傳感器能檢測到振幅< 0. OOlmg的信號，常用的振動臺多采用電磁驅動方式， 主要由永磁磁鋼，動圈，動圈骨架，彈簧片，及臺面等所組成。一般不能產(chǎn)生低頻微小(頻率 IOHz以下，幅度< 0. OOlmg)，原因是振動臺的靈敏度受彈簧片的限制，驅動電流受外界干擾，微小振動的幅度不穩(wěn)定。吉林工學院開展磁懸浮水平振動臺的研究，水平導軌采用磁懸浮結構，消除摩擦和噪音，磁懸浮工作臺性能取決于磁懸浮力大小，磁懸浮力是永磁材料、永磁體尺寸及工作氣隙的函數(shù)。磁懸浮水平工作臺與傳統(tǒng)的工作臺相比，具有結構簡單緊湊，體積小價格低， 無液體、固體摩擦、無噪聲，不需冷卻潤滑節(jié)省能源等優(yōu)點。是一個新型的很有發(fā)展前途的應用方向?；诖艖腋≡淼恼駝觽鞲衅?專利號2005200478876 ；200510111893. 8)，是用
磁懸浮原理檢測外部振動。其特征為當傳感器感應外部振動時磁懸浮的磁體相對于固定于傳感器中的磁體發(fā)生相對運動，由于懸浮磁體振動，通過線圈的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)法拉第電磁感應定律，線圈產(chǎn)生隨振動速度呈正比的感應電動勢。該傳感器由于無需固定懸浮磁體的金屬簧片和彈簧，結構簡單緊湊，感應的振動頻譜范圍廣泛，為一種新型無源速度型振動傳感器?，F(xiàn)有技術采用磁懸浮的用法和本專利不同，本專利是磁懸浮原理去克服常規(guī)振動臺受金屬簧片影響不易產(chǎn)生微小振動的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有技術中存在振動臺的靈敏度受彈簧片的限制，驅動電流受外界干擾，微小振動的幅度不穩(wěn)定的技術問題，研發(fā)了一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺。實現(xiàn)了大電量產(chǎn)生微小振動的振動臺。本實用新型的技術方案如下一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺，所述振動臺包括兩塊磁體，懸浮磁體和線圈組；所述兩塊磁體固定于振動臺的上下兩端；所述懸浮磁體設置在所述兩塊磁體之間；所述兩塊磁體的磁場方向相反，而且兩塊磁場的相互作用力大于懸浮磁體的重力；所述線圈組包括兩個差分線圈，其作用于所述中間的懸浮磁體；所述兩個線圈纏繞在骨架的中間位置，固定在所述振動臺上；所述兩個線圈的一端連接電源，當所述線圈組的輸入電量變化時，則懸浮磁體在磁力作用下相對于所述兩塊磁體位置改變.所述兩塊磁體為永磁鐵或是電磁鐵中的一種；所述懸浮磁體為永磁體。在具體的檢測中，所述振動臺包括一個導桿和一個被測傳感器；所述導桿一端固定連接在所述懸浮磁體上，所述被測傳感器置于所述導桿的上表面；即兩個磁體的相互作用力大于懸浮磁體和被測傳感器的重力，則中間懸浮磁體處于懸浮的平衡狀態(tài)。且在所述平衡狀態(tài)時，所述兩塊磁體間的間隙不大于3cm，線圈組輸入電壓小于等于50mv。在具體的應用中，所述中間的懸浮磁體懸浮于兩塊磁場相反的兩塊磁體中間。所述線圈組的長度6-8cm。所述線圈組的輸入電量范圍值在-5-+5v。本實用新型易于控制的產(chǎn)生微弱的振動，模擬真實的地震環(huán)境。

圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為應用本實用新型振動臺的實施裝置檢測樣圖。將結合具體實施方式
對附圖進行說明其中，兩塊磁體上磁體-A，下磁體-B，懸浮磁體-1，導桿_2，被測傳感器-3，線圈組線圈a-4，線圈b-5，線圈骨架-具體實施方式
圖1為本實用新型結構示意圖；一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺，所述振動臺包括兩塊磁體，懸浮磁體和線圈組；所述兩塊磁體固定于振動臺的上下兩端；所述懸浮磁體設置在所述兩塊磁體之間；所述兩塊磁體的磁場方向相反，而且兩塊磁場的相互作用力大于懸浮磁體的重力；所述線圈組包括兩個差分線圈，其作用于所述中間的懸浮磁體；所述兩個線圈纏繞在骨架的中間位置，固定在所述振動臺上；所述兩個線圈的一端連接電源，當所述線圈組的輸入電量變化時，則懸浮磁體在磁力作用下相對于所述兩塊磁體位置改變.所述兩塊磁體為永磁鐵或是電磁鐵中的一種；所述懸浮磁體為永磁體。在具體的檢測中，所述振動臺包括一個導桿和一個被測傳感器；所述導桿一端固定連接在所述懸浮磁體上，所述被測傳感器置于所述導桿的上表面；即兩個磁體的相互作用力大于懸浮磁體和被測傳感器的重力，則中間懸浮磁體處于懸浮的平衡狀態(tài)。且在所述平衡狀態(tài)時，所述兩塊磁體間的間隙不大于3cm，線圈組輸入電壓小于等于50mv。在具體的應用中，所述中間的懸浮磁體懸浮于兩塊磁場相反的兩塊磁體中間。所述線圈組的長度6-8cm。所述線圈組的輸入電量范圍值在-5-+5v圖2為應用本實用新型振動臺的實施裝置檢測樣圖。該圖是用實施裝置檢測樣圖，上部是標準傳感器的時域曲線，下部是被測傳感器的時域曲線，中間的頻譜圖顯示振動主頻93hz，幅度62. 5mg。圖中看出使用裝置能產(chǎn)生小于IOOmg(g為重力加速度)振動，時域曲線反映了振動的波形清晰。
上述技術方案只是本實用新型的一種實施方式，對于本領域內(nèi)的技術人員而言， 在本實用新型公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本實用新型上述具體實施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是一個具體的實施例，而并不具有限制性的意義。
權利要求1.一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺，其特征在于，所述振動臺包括兩塊磁體，懸浮磁體和線圈組；所述兩塊磁體由骨架固定于振動臺的上下兩端；所述懸浮磁體設置在所述兩塊磁體之間，所述兩塊磁體的磁場方向相反，而且兩塊磁場的相互作用力大于懸浮磁體的重力，在常態(tài)下懸浮磁體懸浮在骨架腔內(nèi)，兩塊固定磁體之間的中間位置；所述線圈組包括兩個差分線圈，其作用于所述中間的懸浮磁體；所述兩個線圈纏繞在骨架的中間位置，固定在所述振動臺上；所述兩個線圈的一端連接電源，當所述線圈組的輸入電量變化時，則懸浮磁體在磁力作用下相對于所述兩塊磁體位置改變.
2.根據(jù)權利要求1所述的一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺，其特征在于，所述振動臺包括一個導桿和一個被測傳感器；所述導桿一端固定連接在所述懸浮磁體上，所述被測傳感器置于所述導桿的上表面；即兩個磁體的相互作用力大于懸浮磁體和被測傳感器的重力，則中間懸浮磁體處于懸浮的平衡狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺，其特征在于， 所述中間的懸浮磁體懸浮于兩塊磁場相反的兩塊磁體中間；所述兩塊磁體為永磁鐵或是電磁鐵中的一種；所述懸浮磁體為永磁體。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺，其特征在于， 平衡狀態(tài)時，所述懸浮磁體與兩塊磁體間的間隙不大于3cm，線圈組輸入電壓小于等于50mν。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺，其特征在于，所述線圈組的長度6-8cm。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺，其特征在于， 所述線圈組的輸入電量范圍值在-5v--+5v。
專利摘要本實用新型屬于一種傳感器的性能檢測領域，尤其是一種具有磁懸浮結構的低頻振動臺。所述振動臺包括兩塊磁體，懸浮磁體和線圈組；所述兩塊磁體固定于振動臺的上下兩端；所述懸浮磁體設置在所述兩塊磁體之間；所述兩塊磁體的磁場方向相反，而且兩塊磁場的相互作用力大于懸浮磁體的重力；解決現(xiàn)有技術中存在振動臺的靈敏度受彈簧片的限制，驅動電流受外界干擾，微小振動的幅度不穩(wěn)定的技術問題，實現(xiàn)了大電量產(chǎn)生微小振動的振動臺。
文檔編號G01V13/00GK201965247SQ201020562269
公開日2011年9月7日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權日2010年10月15日
發(fā)明者李守才, 王輝明, 袁昊, 馬國慶 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院