[实用新型]一种声波测井用单极换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种声波测井用单极换能器。

背景技术

声波测井仪器是石油勘探领域关键技术装备，其核心部件为声学发射换能器和声学接收换能器，发射换能器用来激发地层声波信号源，经接收换能器接收后将地层声波信号转换为电信号，通过对所接收信号特征分析，获取油井周围地层岩石信息，这些信息数据可以成为石油勘探的重要评价依据。通常用来测量地层岩石特性，岩石孔隙度的声波测井仪器采用单极声学换能器来完成。

单极发射和接收换能器通常由两部分组成，中间部分为周向均匀的换能器晶体，换能器晶体为压电陶瓷晶体。压电陶瓷材料经配料，成型，烧结，打磨，老化，极化等等一系列复杂工艺处理后形成具有一定机械强度，固有震动频率，良好声电转换效率的换能器晶体，用于激发声源的发射换能器具有较好的电声激发性能，用于接收声波信号的接收换能器具有较好的声电转换灵敏度。极化后的压电陶瓷晶体内外具有电极性，将晶体具有极性的圆环内外表面均匀刷镀导电镀银层，镀银层用来方便连接导线，通过导线施加高压电信号可以激发发射换能器形成声信号源，通过导线接入电路系统可以采集接收换能器感应到的地层声波信号。

环状单极压电换能器在实际应用中，一直存在几个突出的问题，使得由这些换能器组成的声波测井仪器在实际应用中存在可靠性缺陷。

1、由于压电陶瓷晶体的材料特性为脆、硬，所以换能器晶体抗震、抗应力作用能力差，实际使用中容易破碎。

2、由于镀银层和换能器晶体之间，镀银层和导线之间缺乏有效保护结构，所以该两处连接强度不够，长期使用后导线容易脱落。

上述问题导致声波测井仪器故障率较高，仪器使用成本和维护成本较高，影响了仪器现场作业应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种抗震、抗应力作用能力强，导线连接稳定可靠的声波测井用单极换能器。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种声波测井用单极换能器，包括：

换能器晶体，所述换能器晶体为极化后的环状压电陶瓷晶体；

镀银层，所述镀银层均匀镀在所述换能器晶体内表面及外表面上，所述镀银层对应所述换能器晶体正负极位置上还焊接设置有引出的导线；

玻璃纤维丝，所述玻璃纤维丝均匀缠绕裹覆所述换能器晶体与镀银层，所述玻璃纤维丝上还浸泡有环氧树脂。

进一步，所述玻璃纤维丝缠绕裹覆所述换能器晶体与镀银层的厚度为约1毫米。

进一步，所述环氧树脂内部无微气泡。

进一步，所述导线通过矩形焊盘焊接设置在镀银层上，所述矩形焊盘与部分所述导线裹覆在所述玻璃纤维丝内。

本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型采用玻璃纤维丝缠绕裹覆换能器晶体，加强了换能器晶体的强度，并可缓冲震动，从而提高换能器晶体的抗震、抗应变性能。另外本实用新型采用玻璃纤维丝缠绕裹覆镀银层，可加强导线的连接，从而提高导线连接的可靠性。

2、本实用新型结构简单、可靠性高，且成本低廉，并在不影响换能器性能的情况下大大提高了本实用新型的使用稳定性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明：

图1示出了本实用新型一种声波测井用单极换能器结构示意图；

图2示出了图1中A向放大示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括换能器晶体1、镀银层2及玻璃纤维丝3。其中，换能器晶体1为主体，为极化后的环状压电陶瓷晶体，用于激发地层声波信号及将地层声波信号转换为电信号。

镀银层2均匀镀在换能器晶体1内表面及外表面上，镀银层2对应换能器晶体1正负极位置上还焊接设置有引出的导线4。镀银层2用来方便连接导线4，通过导线4施加高压电信号可以激发发射换能器形成声信号源，通过导线4接入电路系统可以采集接收换能器感应到的地层声波信号。

玻璃纤维丝3均匀缠绕裹覆换能器晶体1与镀银层2，玻璃纤维丝3上还浸泡有环氧树脂5。浸泡了环氧树脂5的玻璃纤维丝3，易于固定及联成一体。可更加有效地缠绕裹覆换能器晶体1与镀银层2。

本实用新型采用玻璃纤维丝3缠绕裹覆换能器晶体1，加强了换能器晶体1的强度，并可缓冲震动，从而提高换能器晶体1的抗震、抗应变性能。另外本实用新型采用玻璃纤维丝3缠绕裹覆镀银层2，可加强导线4的连接，从而提高导线4连接的可靠性。