[实用新型]一种交叉排列多频率高温高压换能器

说明书

本实用新型提供了一种交叉排列多频率高温高压换能器，包括振动辐射体，与振动辐射体的振动面中心呈十字交叉分布的五个分隔圆槽相对应的五个不同频率的纵横波复叠振子，将五个纵横波复叠振子与振动辐射体固定套接的金属外屏蔽罩，以及分别与五个纵横波复叠振子的引出导线相连接的智能超声成像系统。本实用新型的有益效果为：本实用新型通过外力在换能器端面对受试岩体或孔隙介质注入或释放出不同的流体、气体介质，分析提供受试岩体或孔隙介质的内部流体或气体的相态变化、吸附效应、频率响应、裂隙的存在和分布走向特征及其声学参数，实现对大体量岩芯和孔隙介质多种实验的目的。

技术领域

本实用新型涉及岩石、煤炭超声波检测技术领域，尤其涉及一种交叉排列多频率高温高压换能器。

背景技术

在地球物理勘察技术中，钻探地球深部取其地下岩芯，由各个研究机构和相关院校对它进行岩性和相关特征的研究和实验，是目前广泛应用的方法，但模拟地下高温、高压状态下超声直达波实验目前尚在小试件、单频率和单点测试纵横波的状态，对于直径大于八厘米的大试件，显然一个单点、单频的波形和数据已经不能满足测试的要求和科研的需求，特别是需要对大体量岩芯在高温、高压状态下，进行压裂和孔隙介质的内部流体的相态变化、频率响应、裂隙的存在及其发育分布走向特征等的研究中更显不足。

传统的用于实验室内在高温、高压下测试圆柱状岩芯样品的换能器，一般测试面积较小且是单频率一点测试。但是对测试大于八厘米直径的大体积岩芯试件来说，特别是需要在同等耦合边界条件下，对岩芯样品进行多种声频率多点的试验，了解大体积岩芯试件在施加压力形成局部裂隙的位置、走向、分布时，单一点测试是不能完成的。

如何解决上述技术问题为本实用新型面临的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种交叉排列多频率高温高压换能器。

本实用新型是通过如下措施实现的：一种交叉排列多频率高温高压换能器，其中，包括振动辐射体，与所述振动辐射体的振动面中心呈十字交叉分布的五个分隔圆槽相对应的五个纵横波复叠振子，将五个所述纵横波复叠振子与所述振动辐射体固定套接的金属外屏蔽罩，以及分别与五个所述纵横波复叠振子的引出导线相连接的智能超声成像系统；

五个所述纵横波复叠振子在所述金属外屏蔽罩内中心振子，以及中心振子四周形成上、下与左、右各两个剪切横波振子，上、下两个剪切横波振子的剪切横波的极性方向与中心振子剪切横波极性方向相同，左右两个剪切横波振子的剪切横波的极性方向与中心振子剪切横波极性方向相差90°设置，五个所述纵横波复叠振子分别套压在各自的振子外壳中，并与五个所述分隔圆槽相对应，形成五个不同频率、不同位置的所述纵横波复叠振子，将所述外屏蔽罩套入所述屏蔽罩圆槽中，引出十根引出导线，构成交叉排列多频率高温高压换能器。

作为本实用新型提供的一种交叉排列多频率高温高压换能器进一步优化方案，在所述振动辐射体辐射面的屏蔽罩圆槽之外的圆周上设置两导流孔和两螺钉孔，两所述导流孔与两所述螺钉孔等间距交错设置。

作为本实用新型提供的一种交叉排列多频率高温高压换能器进一步优化方案，每个所述纵横波复叠振子是由依次同心复叠的耦合膜片、纵波压电振动片、剪切横波压电振动片和声吸收堆，形成振动堆；

每个所述纵横波复叠振子还包括两引出导线，其中一个引出导线的一端连接在所述纵波压电振动片与剪切横波压电振动片连接面，另一个所述引出导线的一端连接在所述剪切横波压电振动片和声吸收堆的连接面。

作为本实用新型提供的一种交叉排列多频率高温高压换能器进一步优化方案，在所述振动辐射体振动面的五个所述分隔圆槽外界设有与其同心的所述屏蔽罩圆槽，两所述导流孔和两所述螺钉孔置于所述屏蔽罩圆槽外侧的同一个圆周上。

作为本实用新型提供的一种交叉排列多频率高温高压换能器进一步优化方案，所述纵波压电振动片与剪切横波压电振动片为不同频率的纵波压电振动片和不同频率的剪切横波压电振动片。