本實用新型屬于傳感器領域,具體涉及一種低頻、大阻尼、高靈敏度地震檢波器。
背景技術:
地震勘探是目前最常用的石油勘探方法之一,它的基本原理是利用人工地震在地層中產生振動信號,根據(jù)設計要求在距離激發(fā)點不同的地方布置傳感器(即地震檢波器)接收振動信號,然后對接收到的振動信號進行處理、解釋,根據(jù)信號的頻率、振幅、速度等信息分析不同深度地層的屬性、構造的形態(tài)等,從而初步判斷是否有具備生油、儲油條件,最后提供鉆探的井位。
經過多年的勘探工作之后,一些埋藏較淺、表層地質條件簡單的構造油田大多已被發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在等待人們去尋找的都是一些埋藏較深、地質條件較復雜的小構造油田,這就要求增大勘探深度和提高勘探的精度和分辨率。隨著高精度油氣勘探技術要求的提高和油氣勘探復雜程度的增加,物探技術要為油氣勘探與油田開發(fā)提供更高精度以及更準確的地下油藏信息,這就要求在地震數(shù)據(jù)采集過程中使用的地震檢波器具備檢測更微弱地下信息的能力。但是,現(xiàn)有的地震檢波器普遍靈敏度較低,無法滿足高精度地震勘探的需要。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型目的是提供一種新型地震檢波器,解決了現(xiàn)有地震檢波器因靈敏度低而無法滿足高精度地震勘探需要的技術問題。
本實用新型的技術解決方案是:所提供的高靈敏度地震檢波器,包括殼體、磁路系統(tǒng)和慣性體系統(tǒng),所述殼體上安裝有引線端子,所述磁路系統(tǒng)和慣性體系統(tǒng)安裝于殼體內部;其特殊之處在于:所述磁路系統(tǒng)包括磁鋼、上磁靴和下磁靴;所述上磁靴和下磁靴分別安裝于磁鋼的上下兩端;所述慣性體系統(tǒng)包括線圈繞組、與上磁靴相連的上彈簧片和與下磁靴相連的下彈簧片;所述線圈繞組通過上彈簧片和下彈簧片繞在磁路系統(tǒng)外部;所述線圈繞組包括信號傳輸線圈和阻尼線圈,信號傳輸線圈的兩個出線端分別與殼體上的兩個引線端子相連, 阻尼線圈在慣性體系統(tǒng)內部短路;所述地震檢波器的頻率為3Hz,地震檢波器的阻尼系數(shù)為4~25,地震檢波器的靈敏度為150~300。該地震檢波器具有低頻、大阻尼、高靈敏度的特點,可以滿足高精度地震勘探。
上述檢波器還包括線圈骨架;所述線圈骨架安裝于上彈簧片和下彈簧片之間,線圈繞組繞在線圈骨架上,可以方便地進行線圈繞組的安裝和更換。
上述殼體為設置有頂蓋和底蓋的中空圓筒,表面積大,受力均勻,安裝使用方便。
上述殼體的直徑大于42mm,長度大于42mm。
上述磁鋼為圓柱形,方便加工,產生磁場均勻。
上述磁鋼的直徑大于31mm,長度大于8mm,有利于增大工作間隙磁感應強度,提高靈敏度和阻尼系數(shù)。
上述上彈簧片和下彈簧片筋滿足角度大于110°、寬度大于0.8mm、長度大于28mm,變形幅度高。
上述頂蓋內部對稱設置有兩個限位柱,可以限制住線圈繞組的旋轉,使線圈繞組得到有效保護。
上述線圈骨架上設置有兩個與限位柱相適應的凹槽,所述限位柱可在凹槽內轉動,對線圈架的旋轉起到了限制作用,不會使引線彈簧纏繞在一起。
上述線圈骨架上設置有兩個接線柱,接線柱上安裝有引線彈簧;線圈繞組的兩個出線端均通過接線柱和引線彈簧與引線端子相連,形成信號輸出通道。
本實用新型的優(yōu)點在于:
(1)本實用新型設置獨特的磁路系統(tǒng)和慣性體系統(tǒng)結構,具有低頻、大阻尼、高靈敏度的特點,檢波器接收頻帶寬,輸出信號強,適合于高精度地震勘探。
(2)本實用新型的磁路系統(tǒng)整體直徑大于31mm,有利于增大工作間隙磁感應強度,提高靈敏度和阻尼系數(shù)。
附圖說明
圖1為本實用新型較佳實施例的結構剖面圖;
圖2為本實用新型的幅頻響應曲線;
圖3為本實用新型的相頻響應曲線。
具體實施方式
參見圖1,本實用新型的較佳實施例的結構包括殼體、磁路系統(tǒng)和慣性體系統(tǒng),殼體上安裝有兩個引線端子2,磁路系統(tǒng)和慣性體系統(tǒng)安裝于殼體內部。
磁路系統(tǒng)包括磁鋼7、上磁靴6和下磁靴8;上磁靴6和下磁靴8分別安裝于磁鋼7的上下兩端。磁路系統(tǒng)與殼體之間設有空隙,該空隙有均勻而且穩(wěn)定的環(huán)形磁場。
慣性體系統(tǒng)包括線圈繞組9、與上磁靴相連的上彈簧片4和與下磁靴相連的下彈簧片10;線圈繞組9通過上彈簧片4和下彈簧片10繞在磁路系統(tǒng)外部;線圈繞組9的兩個出線端分別與殼體上的兩個引線端子2相連。本實用新型的地震檢波器設置獨特的磁路系統(tǒng)和慣性體系統(tǒng)結構,具有低頻、大阻尼、高靈敏度的特點,檢波器接收頻帶寬,輸出信號強,適合于高精度地震勘探。
本實施例提供的檢波器還包括線圈骨架3;線圈骨架3安裝于上彈簧片4和下彈簧片10之間,線圈繞組9繞在線圈骨架3上,可以方便地進行線圈繞組的安裝和更換。
優(yōu)選的,本實用新型的殼體為設置有頂蓋1和底蓋11的中空圓筒,表面積大,受力均勻,安裝使用方便。殼體的直徑大于42mm,長度大于42mm。
優(yōu)選的,本實用新型的磁鋼7為圓柱形,方便加工,產生磁場均勻。磁鋼的直徑大于31mm,長度大于8mm,有利于增大工作間隙磁感應強度,提高靈敏度和阻尼系數(shù)。
優(yōu)選的,本實用新型的上彈簧片4和下彈簧片10均滿足角度大于110°、寬度大于0.8mm、長度大于28mm,變形幅度高(以上3個尺寸均指的是彈簧片每條筋的尺寸)。
優(yōu)選的,本實用新型的頂蓋1內部對稱設置有兩個限位柱15,可以限制住線圈繞組9的旋轉,使線圈繞組得到有效保護。線圈骨架3上還設置有兩個與限位柱15相適應的凹槽,限位柱可在凹槽內轉動。
優(yōu)選的,線圈骨架3上設置有兩個接線柱12,接線柱12上安裝有引線彈簧13;線圈繞組9包括信號傳輸線圈和阻尼線圈,信號傳輸線圈的兩個出線端均通過接線柱12和引線彈簧13與引線端子2相連,形成信號輸出通道。阻尼線圈在慣性體系統(tǒng)內部短路。
線圈繞組9可沿軸線方向運動,切割環(huán)形磁場磁力線產生電動勢,線圈繞組9上的電動勢通過引線端子2輸出。
本實用新型地震檢波器頻率為3Hz,阻尼系數(shù)為4~25,靈敏度為150~300;說明本實用新型具有低頻、大阻尼、高靈敏度的特點,檢波器接收頻帶寬,輸出信號強,適合于高精度地震勘探。
參見圖2,本實用新型地震檢波器在接收小于80Hz震動信號的幅頻響應曲線接近線性,可采集較大范圍的低頻信號。
參見圖3,本實用新型地震檢波器相頻響應曲線相位角<100°。