[实用新型]换能器声窗以及换能器声窗组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及声波测井技术，尤指一种换能器声窗以及换能器声窗组件。

背景技术

从声学上讲，声波测井属于充液井孔中的波导问题。由声波测井测量的井孔中各种波动模式的声速、衰减是石油勘探、开发中的极其重要参数。声波测井已经成为一个融现代声学理论、最新电子技术、计算机技术和信息处理技术等最新科技为一体的现代测量技术，并且这种技术仍在迅速发展之中，声波测井在地层评价、石油工程、采油工程等领域发挥着越来越重要的作用。与电法测井和放射性测井方法并列，声波测井是最重要的测井方法之一。

声波测井仪器包括电气部分、发射换能器、接收换能器以及隔声体等部件。电气部分用来提供电信号；触发发射换能器发射声波；接收换能器接收返回的声波信号，并将其转换成电信号。常用电声换能器主要为压电式换能器。压电式换能器利用了某些单晶材料的压电效应和某些多晶材料的电致伸缩效应。在电信号的作用下发射换能器以其压电效应的逆效应产生声振动，发射声波；在声波信号的作用下，接收换能器以其压电效应的正效应接收声波，形成电信号，并将放大后的电信号经电缆送至地面仪器记录。隔声体用于隔离发射换能器和接收换能器，以防止发射换能器发射的声波经仪器部件传至接收换能器造成对地层测量的干扰。

由于井孔充液且接收换能器和发射换能器(下文中统称为换能器)需要在油液中工作，因此换能器被封装在密封的壳体中。壳体上与换能器接收和发射声波的位置相对应的部件称为换能器声窗。目前，国内外大多声学测井仪器的换能器声窗结构通常包括两个部分：对应于换能器接收和发射声波的位置的透声部以及用于安装和密封的安装部。一般来说，呈现中间壁薄、两端壁厚的轻微的哑铃型，其中壁薄处用来透声，而壁厚处作为密封面。声窗结构常用材料可分为金属与非金属材料两大类，金属材料的声窗结构强度高，变形小，密封性好，但透声性差；非金属材料的声窗情况则相反，透声性好，但强度低，变形大，密封性能差。就目前而言，国内外大多数换能器声窗单独使用金属或非金属材料，因此很难同时满足透声性和结构强度的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种换能器声窗以及换能器声窗组件，不仅保证换能器声窗的良好透声性能，而且能达到一定刚度，从而改善密封。

为了达到本实用新型目的，本实用新型公开了一种用于测井仪器的换能器声窗，包括非金属部和金属部，其中，由非金属材料制成的非金属部包括：位于换能器声窗中部对应于换能器的位置的透声部和位于透声部的两侧的连接部；连接部的径向厚度大于透声部的径向厚度；由金属材料制成的金属部围绕连接部的外表面延伸，并固定地连接至非金属部。

透声部和连接部可以为一体化结构。

非金属部可以进一步包括波纹状的形变吸收部，所述形变吸收部位于透声部和连接部之间。在一种实施方式中，透声部、连接部以及形变吸收部可以为一体化结构。

金属部嵌入所述连接部中对应的凹槽内。此外，金属部与连接部还可以通过焊接或粘接方式连接。

非金属材料可以为以下任意一种：橡胶、聚四氟乙烯、聚醚醚酮。金属材料可以为以下任意一种：不锈钢、铝合金、钛合金。

为了达到本实用新型目的，本实用新型还公开了一种换能器声窗组件，包括声窗固定件、声窗密封件、声窗保护件以及前述的换能器声窗。

声窗密封件被声窗固定件压紧在换能器声窗的金属部所提供的密封表面上，且由于所述声窗密封件的弹性形变，从而提供了对声窗固定件和换能器声窗所构成的腔的密封。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案提供了非金属部与金属部的结合，加强了非金属部主体的刚度，大大减小了其在受力时的形变。因此通过本实用新型提供的技术方案，改善了现有技术中由于非金属形变而导致的密封不良问题。

附图说明

参考下述的附图和描述，本实用新型的实施方式可以被更好地理解。附图中的部件并不必要按比例，而是重点在于阐释实施方式的原理。此外，在附图中，相似的附图标记在不同视图中指示对应的部件。

图1为本实用新型的换能器声窗的一种实施方式的剖视图。

图2为本实用新型的换能器声窗的一种实施方式在其使用环境中的剖视图。

具体实施方式