[发明专利]一种速度型磁电式高灵敏度地震检波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于地质勘探和工程测量的专用传感器，尤其是一种速度型磁电式高灵敏度地震检波器，属于地震检测仪器技术领域。

背景技术

地震检波器是一种将地面振动转变为电信号的传感器，或者说是将机械能转化为电能的能量转换装置。地震检波器是地震数据采集系统的重要组成之一。检波器埋置于地面，把地震波引起的地面震动转换成电讯号并通过电缆将电讯号送入地震仪;数字地震仪将接受到电讯号放大、经过模/数转换器转换成二进制数据、组织数据和存贮数据。

随着三维地震勘探精度要求越来越高、接收道数越来越多，采样密度不断增加，预计到2025 年，可能会需要载道能力达百万道的地震采集仪器，对于5万道以上的有线采集仪器在进行宽方位、高密度、大道数数据采集中存在电缆管理和维护困难，作业成本高等局限。无缆、单点地震数据采集系统能减轻系统重量，提高操作灵活性，能满足地震作业提高施工效率、降低作业成本要求，是当前地震采集的一个重要发展方向。三维地震勘探精度的提高，对检波器的参数精度，倾角表现，可靠性的要求也成倍增加。野外采集中，为得到更好的采集资料，要求检波器排列时做到水平、正直、耦合良好，这是野外地震队面临的一大难题，也使影响采集作业效率的关键因素，而对于复杂地形，更是难以实现。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种速度型磁电式高灵敏度地震检波器，能够解决对于三维地震勘探精度提高后对于地震检波器的参数精度倾角表现，可靠性的要求，尤其适用于复杂底薪的地震勘探。

本发明的技术方案是这样实现的：一种速度型磁电式高灵敏度地震检波器，包括顶盖组件、底盖、铁外壳、线圈组件、镀银磁靴、永磁体、弹簧片和卡簧，镀银磁靴为两个，分别位于永磁体的上、下两端，永磁体位于线圈组件的中部，铁外壳设于永磁体的外部，永磁体充磁后，通过镀银磁靴及铁外壳形成磁回路，构成磁系；线圈组件分为上、下两弹簧片，上、下两弹簧片通过卡簧卡在线圈组件的上下两端，构成弹簧-质量阻尼振动系统；上弹簧片和下弹簧片产生的向上的合力使线圈系统处于水平，并悬浮于镀银磁靴与铁外壳之间的磁场中。

作为优选方式之一，铁外壳的上、下两端分别设有上顶盖组件和底盖，且在上顶盖组件与铁外壳上端之间、底盖与铁外壳下端之间分别设有橡胶圈。

作为优选方式之一，在上顶盖组件上设有引出感应信号的电极；上顶盖组件的中部卯压有镀金绝缘子，内外瓦行片触针通过镀金绝缘子的内孔，从上顶盖组件的内侧钻出。

作为优选方式之一，线圈组件包括线圈骨架和设置于线圈骨架上的两组线圈，两组线圈的绕向相反；线圈组件的两端分别设有漆包线线头，线头上端焊接在上弹簧片上，上顶盖组件的外瓦形片压在上弹簧片上，感应电流产生后，经漆包线传到弹簧片上，再由弹簧片传到外瓦形片，从上顶盖组件正极触针输出；线圈引线下端焊接在下弹簧片上，经由下镀银磁靴、永磁体、上镀银磁靴，再由上顶盖组件上的内接触片引到电极的另一端负极。

作为优选方式之一，上镀银磁靴和上弹簧片之间设有绝缘垫片。

作为优选方式之一，所述弹簧片的外环中设有三个支撑臂，内环中设有两个减振臂；三个支撑臂均匀分布在以弹簧片中轴线为圆心的同心圆周上，三个支撑臂形状尺寸相同，支撑臂的长度与支撑臂最外端到圆心的半径比为1.49。

作为优选方式之一，所述支撑臂为两端粗中间细的结构，且两端的宽度等于中间的两倍。

作为优选方式之一，镀银磁靴的导磁轭铁的导磁面高度为H1，镀银磁靴的上凸台高度为H3，镀银磁靴的下沿高度为H4，永磁体的高度为H2，线圈组件线槽宽度为H6，镀银磁靴上凸台所在上平面距线圈组件绕线槽上平面的距离为H5；其中，H1：H2=1：1； H1：H6=1.49：1；H3：H4=1：1，H5与镀银磁靴上凸台所在上平面距线圈组件绕线槽下底面的距离的比为1.2:1。

作为优选方式之一，镀银磁靴的导磁轭铁的导磁面高度H1为9.15mm，永磁体的长径比为0.48。

作为优选方式之一，永磁体外围设有补偿环10。

本发明的有益效果：本地震检波器为单点接受，降低施工作业难度，为百万道高密度采集提供保证，同样为无损采集，使后期的多样性处理更加灵活；具体来说，具备如下优点：

1.本地震检波器的磁路结构发明使得该检波器在面对更大倾角时，芯体各项指标仍能正常工作，保证品质的同时为野外地震队降低了铺设排列的难度；

2.本地震检波器的弹性系统具有优良的线性表现，使本地震检波器禁受住高寒、山地、沙漠、滩涂等严酷环境的考验；