[发明专利]可调磁路的速度型振动传感器

说明书

技术领域：

本发明涉及振动传感器技术领域，具体是一种可调磁路的速度型振动传感器。

背景技术：

振动传感器用以将结构或地面振动的能量转换成为电能的机电耦合转换装置，最常用的振动传感器是速度型传感器，即传感器输出的电压信号与结构的振动速度成正比。其中是将一线圈悬挂于由永磁体所形成的磁场中，振动波使线圈与磁体之间产生相对运动，线圈切割磁力线，在线圈产生电信号，线圈在开始时有滞后，随后被弹簧片振动而通过原始位置做往复运动。

根据法拉第电磁感应定律，金属线圈长度为L垂直于磁通密度B，又垂直于速度                                                运动，在线圈的两端产生一电压值，可按下式计算：

                                          

电压值正比于地震能量引起的线圈对于磁体的相对速度，可以假设磁通密度基本上为一常量，可以完成一个电路来监测振动传感器产生的电压信号，此信号用以探测产生振动结构的特性，在地震勘探中可预测反射地震能量的地表下构造的位置。

振动传感器用于地震勘探行业称为地震检波器。目前，世界地震勘探正向高分辨率发展，要求地震检波器向高精度，宽频带，低失真方向发展，即超级检波器。它与普通检波器相比具有更宽的动态范围，更小的失真度，抗电磁干扰以及高精度的参数一致性等。

目前常规的振动传感器，包括外壳、外壳两端的上盖和下盖，外壳内设置有磁体、套筒和轭铁构成的内磁体组件，磁体轴向设置，磁体的轴向两端嵌设于一对轭铁的端面上，磁体的外侧设置有套筒，套筒的两端夹设于两轭铁之间。外壳与内磁体组件之间设置有弹簧—质量体系。

弹簧—质量体系的常见结构为：上线圈绕组和下线圈绕组分别缠绕于上线圈架和下线圈架上，上线圈架和下线圈架通过连接套联接，所述上线圈架和下线圈架的外端面的槽中各装配有上弹簧片和上弹簧片，上弹簧片和上弹簧片的另一端被压设于上盖和下盖与轭铁之间。所述上盖中部穿设的两个接线端子分别与弹簧—质量体系中的上线圈绕组和下线圈绕组连接。

该结构中磁体、轭铁与外壳构成一个闭合回路。常规振动传感器存在的问题是：磁路结构的漏磁相对较大，在轭铁和外壳之间的间隙处磁场强度较小，其磁场强度的大小无法进行调整。

发明内容：

    本发明要提供一种可调磁路的速度型振动传感器，以改善传感器磁路结构的漏磁，并通过调节装置实现间隙中磁场强度的调整，提高传感器灵敏度参数的精度。

本发明专利的目的是这样实现的：

一种可调磁路的速度型振动传感器，包括外壳、上盖、下盖、内磁体组件和弹簧—质量体系，弹簧—质量体系中包括上线圈架、下线圈架、上弹簧片和上弹簧片，上弹簧片和上弹簧片的一个端部分别设置于上线圈架和下线圈架的外端面上，其特征在于：

所述内磁体组件包括上芯轴、下芯轴、上永磁体、下永磁体、上压块和下压块，所述上芯轴的中部外侧套设有径向的上永磁体，下芯轴的下端部外侧套设有径向的上永磁体，上永磁体和下永磁体的端面上均设置有环状的垫片，径向外圆面上设置有外套筒；所述上芯轴和下芯轴同轴设置，上永磁体的下端面和下永磁体的上端面之间的上芯轴和下芯轴的外侧设置有非导磁材料制成的套筒；

所述上芯轴的上部以螺纹配合结构穿设于上盖内，上永磁体的上端面与上盖之间设置有环状的上压块，所述下压块夹设于下永磁体的下端面和下盖之间，且其中部与下芯轴的下端固定联接；

所述两个接线端子穿设于上盖的外圈上且分别与弹簧—质量体系连接，所述弹簧—质量体系中的上弹簧片、上弹簧片的另一端压设于上盖和下盖与上压块和下压块之间。

上述上芯轴和下芯轴的端部之间的间隙≤10mm。 

上述垫片的材料是磁温度补偿合金。

本发明的优点是：