[实用新型]高灵敏度地震检波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地震检波器，尤其涉及一种用于地质勘探、地震测量和工程测量的内磁感应式地震检波器。

背景技术

地震检波器已广泛使用于油田、煤炭等地震勘探领域。在一些地理环境恶劣以及油气储存较深、较复杂的地区，对地震检波器的频率特性、灵敏度、抗干扰、信噪比提出了更高的要求。目前，在国内以及国际油气，油田的地震勘探过程中使用的地震检波器都围绕着磁路的改进，提高其灵敏度的技术原理和方法。

图1为现有技术的地震检波器的结构示意图，分为结构、磁路和电路三部分部分。分解如下：

1、结构：

（1）构件：①一个磁系统。沿轴向自下至上，下极靴23帽内嵌入磁体15的下端；磁体15上端嵌入上极靴13帽内；上极靴13上端面放有绝缘片8。②一个惯性体系统。沿轴向自下至上，下线架18绕有下线圈17；下线架18与上线架11粘结的中间部位绕有调重线圈16；上线架11绕有线圈12；下线架18下端嵌有下弹簧片21和下卡环24；上线架11上端嵌有上弹簧片10和上卡环2。

（2）构成及原理：磁系统置于惯性体系统内，由下顶盖19、上顶盖1（下顶盖19和上顶盖1分别顶入下极靴23和上极靴13的盲孔内）和外套外壳25组成地震检波器。地震检波器内的惯性体系统由惯性体上的上弹簧片10和下弹簧片21一起携带惯性体，相对于磁系统上下相对移动，接收震动信号。

2、磁路：（1）组成：磁路由磁系统和外壳25，以及由磁系统与外壳之间形成的环形气隙磁场组成。

（2）原理：惯性体上通过正、反绕制的上线圈12和下线圈17，由上弹簧片10和下弹簧片21一起携带，相对于磁系统在环形气隙磁场内上下移动，接收震动信号，切割磁力线，感应出以灵敏度为标量指标的电信号，由地震检波器的电路输出。

3、电路：接线柱4和接线柱5分别为地震检波器电信号输出的2个电极。电信号的电路回路是：接线柱4锡焊于上内接触簧片3；上内接触簧片3再与上极靴13、磁体15、下极靴23、下弹簧片21依序相继接触；下弹簧片21锡焊下线圈17的下出线端；下线圈17上出线端绝缘通过调重线圈16表面与上线圈12下出线端连通；上线圈12上出线端锡焊于上弹簧片10上；上弹簧片10通过绝缘片8与上极靴13绝缘隔离，并与上外接触簧片7接触；上外接触簧片7锡焊于接线柱5。

从以上结构分析可知，提高灵敏度可以从以下两方面进行：

一、在磁路结构的设计上：

毋庸置疑，地震检波器合理的磁路结构设计是改善地震检波器性能（即提高灵敏度）的关键因素之一。

上述已有的地震检波器所含技术，在美国专利US8098546B2和中国专利03262650.9说明书中，都围绕着磁路的改进，公布了其提高灵敏度的技术原理和方法。

US8098546B2专利说明书中所诠释的提高灵敏度的技术原理为：以加长极靴2磁极间距离（图3中Ex）形成磁场磁通量更多的集中于极靴的磁极，并明显减至少了两极靴间的寄生磁漏，进而有效地提高了检波器的灵敏度。

03262650.9专利说明书中则表明，提高灵敏度使用的是稀土钕铁硼加补偿环，作为磁路的一部分。但专利附图中的2极靴磁极间距离（图3中Ex），用眼睛即可明显看出，比专利US8098546B2引用的现有技术明显是加长了。

有关磁路结构设计的专利技术还有美国专利US005469408，中国专利93228234.2，中国专利98232597.5。

已有的地震检波器提高灵敏度的技术原理是：以加长极靴2磁极间距离（图3中Ex）形成磁场磁通量更多的集中于极靴的磁极，并明显减至少了两极靴间的寄生磁漏或是使用的是稀土钕铁硼加补偿环，作为磁路的一部分，进而有效地提高了检波器的灵敏度；

二、在磁体的使用上：

我们不妨对美国US8098546B2和中国03262650.9等已有专利技术中磁体的使用进行以下分析：

已有地震检波器技术使用的磁体分为两类。一类是低矫顽力磁体，一般小于160kA/m，具有代表性的材料是铝镍钴类磁体；一类是高矫顽力磁体，一般大于320kA/m，具有代表性的材料是稀土类磁体（常见于钐钴磁体和钕铁硼磁体）。