[发明专利]低频检波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在地震勘探领域使用的检波器，特别是涉及一种低频检波器。

背景技术

动圈式检波器是用于地震勘探和工程测量用的常规传感器，它将地面振动转换为与振动速度成正比的电信号，是将机械能转化为电能的装置。随着对深层地层结构勘探的不断发展，由于通常情况下深层地层的反射波是低频、弱信号，现有的动圈式检波器的固有频率在10Hz及10Hz以上，低频信号接收能力差，存在干扰能力差、精度低、频带窄、失真相对较高的技术缺陷，已经不能满足当前高精度勘探的需要。而且，现有的动圈式检波器恶劣的施工环境中使用寿命最多是一年时间，寿命比较短。

发明内容

本发明为了解决现有动圈式检波器低频信号接收能力差、精度低、频带窄、失真相对较高的技术问题，提供一种低频(10Hz以下)信号下信号接收能力强、精度高、频带窄、失真低的低频检波器。

本发明提供一种低频检波器，包括外壳，所述外壳内设有由上线圈架和下线圈架连接而成的线圈骨架，上线圈架连接有上弹簧片，下线圈架连接有下弹簧片，上弹簧片和下弹簧片分别设有三条筋，上弹簧片的外径是23.5～24mm，下弹簧片的外径是23.5～24mm，筋的长度是17～17.5mm。

优选地，上线圈架和下线圈架的连接处设有环槽和限位台阶，环槽内设有配重部，配重部的重量为6～8克。

优选地，配重部为配重漆包线圈。

优选地，外壳内还设有磁钢，磁钢的上部连接有上轭铁，磁钢的下部连接有下轭铁，限位台阶与上轭铁之间的距离是2～3mm。

优选地，上线圈架设有与上轭铁匹配的绕线槽，下线圈架设有与下轭铁匹配的绕线槽，上线圈架的绕线槽的宽度为6.5～7.5mm，上线圈架的绕线槽宽度为上线圈架总高度的44％～50％，下线圈架的绕线槽的宽度为6.5～7.5mm，下线圈架的绕线槽宽度为上线圈架总高度的44％～50％。

本发明是在现有动圈式检波器结构的基础上的改进，主要是从以下几方面进行改进：

(1)弹簧片尺寸的增大，现有动圈式检波器的上弹簧片和下弹簧片的外径为21～21.5mm，上弹簧片和下弹簧片上的三条筋的长度是13.5～14mm。实现低频就要求弹簧片预变幅度要高，弹簧片筋短易导致筋出现变形，严重影响产品性能的稳定性。

(2)线圈骨架的中部环槽的改进，现有动圈式检波器的线圈骨架的中部环槽是用来在绕制线圈时提供通过漆包线的路径，漆包线贴槽通过，不易磨断有一定保护作用。

(3)减小线圈骨架的限位台阶的限位距离，现有动圈式检波器的线圈骨架内壁设置的限位台阶的限位距离是3～5mm，也就是说检波器内的线圈最大的振幅能达到5mm，限位过大，则在使用时，线圈位移较大，易对弹簧片造成伤害，影响产品使用寿命，且容易失真。

(4)尽可能缩小绕线槽宽度，使导线在线圈架上、下振动时仍处于均匀磁场中，有效降低其失真度；现有产品绕线槽宽度为8～9mm，现有产品绕线槽宽度占线圈架总高度的64％～68％。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的上弹簧片和下弹簧片的外径为23.5～24mm，三条筋的长度是17～17.5mm，这样的结构使整个产品的固有频率降低，而且在弹簧片加工过程中进行热处理时，即便预变幅度较高，弹簧片的三条筋也能保持很好的变形状态，不至于产生非正常变形，影响整个产品的频率等性能。

(2)利用线圈骨架中部的环槽内的空间用来缠绕铜线，起到增加重量的作用，重量增加6～8克；采用这种方式操作方便，而且通过缠绕圈数可方便而精确地调整增重数量。增重后一方面有效降低频率，另一方面可以使弹簧片的厚度增加以进一步提高弹簧片的钢性，从而使产品更耐用。

(3)使线圈骨架的限位台阶的限位距离是2～3mm，这样就使得弹簧片始终工作在线性范围内，同时也能保证在检波器受冲击振动时，弹簧片得到很好地保护，同时又能达到低频效果。

(4)绕线槽宽度为6.5～7.5mm，绕线槽宽度为线圈架总高度的44％～50％，相对而言，绕线槽宽度大幅降低，使得线圈架上、下振动时仍处于均匀磁场中，有效降低其整个产品的失真度。

具体表现在，本发明的检波器的自然频率是5Hz±7.5％，直流电阻是2950Ω±5％，灵敏度是83V/m/s±5％，谐波失真≤0.1％，开路阻尼是0.7±5％，工作温度是-40℃～+100℃。