专利名称：陆地压电陶瓷地震检波器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于检波装置类，特别是指一种陆地地震勘探使用的压电陶瓷检波器。
目前，在地震勘探和地震测量中普遍使用的是电磁式结构的检波器，其芯体即磁电转换部分是由磁钢和套在磁钢外面的可动线圈构成。当埋置检波器的地面由震源引起震动时，芯体即输出与震动相关的电信号。由于线圈悬挂系统的线性误差和线圈是在不均匀磁场中运动，因此会造成谐波失真，对高频信号损耗较大，且结构较为复杂，易损坏。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、具有加速度地震检波器的特征、高频补偿大、适于陆地上地震勘探使用的压电陶瓷地震检波器。
本实用新型以如下方式实现。
本实用新型所提供的地震检波器，是由上盖、外壳、引出电缆、芯体、阻抗匹配变压器、尾锥组成，其中芯体是由惯性体、压电陶瓷片组件、固定座、护套、外套、顶盖构成。压电陶瓷片组件是由两片压电陶瓷片和铜质的基板构成，采用极性串联方式，将两片压电陶瓷片的不同表面分别粘接在基板的两个基面上。压电陶瓷片组件安装在由铜质材料制成的固定座内，基板与固定座的上沿焊接在一起。由铜质材料制成的惯性体通过其底部的凸台直接与压电陶瓷片的表面相接触。当检波器随大地震动而上下运动时，惯性体在护套内即产生上下相对位移，由于惯性作用，作用在压电陶瓷片上的惯性体的重量发生变化，从而使压电陶瓷片上承受的压力也随之变化，压电陶瓷片组件即将压力变化转换成相应的电信号，其数值与惯性体运动的加速度成正比。压电陶瓷片组件的两个电信号输出端，其一是由基板上直接引出，另一端是由两片压电陶瓷片的非粘接面短路后引出。阻抗匹配变压器的初级直接与压电陶瓷片组件的两个信号输出端相连，从而形成本实用新型地震检波器的信号输出。
本实用新型有如下优点。
本实用新型所提供的陆地压电陶瓷地震检波器，高频补偿大，频宽大于400Hz，具有加速度地震检波器的特性，且结构简单，易加工、装配，适用于陆地高分辩率地震勘探。


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图1是本实用新型总体结构示意图。
图2是本实用新型芯体结构示意图。
以下结合附图详述本实用新型实施例。
参照图1，本实用新型地震检波器，是由上盖1、引出电缆2、阻抗匹配变压器3、外壳4、尾锥5、芯体6组成。芯体6和阻抗匹配变压器3被上盖1封装在塑料外壳4内，芯体6和变压器3之间以及阻抗匹配变压器3与外壳4和顶盖1之间的间隙用硅橡胶7充填，起减震作用。阻抗匹配变压器3的初级直接与芯体6的信号输出线焊接在一起，其次级两端之间接有一只适当阻值的阻尼电阻8并与两根引出电缆相连。尾锥5安装在外壳4的下端。
参照图2，本实用新型的芯体6由顶盖9、外套10、护套11、惯性体12、固定座14、压电陶瓷片组件组成。护套11与惯性体12、固定座14、压电陶瓷片组件被顶盖9封装在用铁质材料制成的圆桶形外套10内。其中压电陶瓷片组件是由两片压电陶瓷片13与铜质材料制成的基板15构成，采用极性串联方式，将两片压电陶瓷片13的不同表面分别用胶粘接在基板15的两个基面上。压电陶瓷片可为圆形，也可以是任意形状。压电陶瓷片组件安装在用铜质材料制成的圆桶形固定座14内，基板15与固定座14的上沿焊接在一起，压电陶瓷片组件与固定座14之间构成共呜腔16。固定座14上装有用塑料制成的圆柱形护套11，用铜质材料制成的圆柱形惯性体12位于护套11内。惯性体侧面的上下各开有两道环槽，均装有橡胶O型圈20，其底部加工为一个凸台17。惯性体12通过凸台17直接与压电陶瓷片13的表面相接触，凸台17可为任意形状，但其横截面的长度应小于惯性体12直径的二分之一。当检波器随大地震动而上下运动时，惯性体12在护套11内即随之产生相对位移，由于惯性作用，作用在压电陶瓷片13上的惯性体12的重量发生变化，从而使压电陶瓷片13上承受的压力也随之变化。压电陶瓷片组件即将该压力变化转换成电信号，其数值与惯性体运动的加速度成正比。压电陶瓷片组件电信号的两个输出端，其一是由基板15上直接引出，另一端是用绝缘导线通过固定座14侧面上的穿线孔19将两片压电陶瓷片13的未粘接表面短路后引出。电信号引出线通过护套11外侧的导线槽18和上盖9上的出线孔21直接与阻抗匹配变压器3的初级焊接在一起，由此形成本实用新型的地震信号输出。
权利要求1.一种陆地压电陶瓷地震检波器，由上盖(1)、引出电缆(2)、阻抗变压器(3)、外壳(4)、尾锥(5)、芯体(6)组成，其特征是芯体(6)是由顶盖(9)、外套(10)、护套(11)、惯性体(12)、压电陶瓷片组件、固定座(14)构成，护套(11)与惯性体(12)、压电陶瓷片组件、固定座(14)一起被顶盖(9)封装在用铁质材料制成的圆桶形外套(10)内，其中压电陶瓷片组件是由两片压电陶瓷片(13)和用铜质材料制成的基板(15)构成，采用极性串联方式，将两片压电陶瓷片(13)的不同表面分别粘接在基板(15)的两个基面上，压电陶瓷片组件安装在固定座(14)内；由铜质材料制成的圆柱形惯性体(12)通过其底部的凸台(17)直接与压电陶瓷片(13)的表面相接触，惯性体(12)随大地震动产生惯性位移，使压电陶瓷片(13)上承受的压力也随之变化，压电陶瓷片组件即将压力变化转换成电信号，电信号输出端引出线直接与阻抗匹配变压器(3)的初级焊接在一起，阻抗匹配变压器(3)的次级与两根引出电缆(2)相联。
2.根据权利要求1所述的陆地压电陶瓷地震检波器，其特征是压电陶瓷片组件的基板(15)是与固定座(14)的上沿焊接在一起的，压电陶瓷片组件与固定座(14)之间构成共鸣腔(16)。
3.根据权利要求1所述的陆地压电陶瓷地震检波器，其特征是压电陶瓷片组件的信号输出，其一端是由基板(15)上直接引出，另一端是用绝缘导线通过固定座(14)侧面的穿线孔(19)将两片压电陶瓷片(13)的未粘接表面短路后引出。
专利摘要本实用新型推出一种陆地压电陶瓷地震检波器,由上盖、外壳、芯体、阻抗匹配变压器、引出电缆、尾锥组成,其中芯体是由惯性体、压电陶瓷片组件、固定座等构成。当检波器随大地震动时,由于惯性作用,作用在压电陶瓷片上的惯性体的重量发生变化,使得压电陶瓷片承受的压力也随之改变,压电陶瓷片组件即将压力变化转换成相应的电信号,其数值和加速度成正比。该信号通过阻抗匹配变压器输出,结构简单,适用于陆地高分辨率地震勘探。
文档编号G01V1/16GK2439034SQ00226749
公开日2001年7月11日 申请日期2000年8月24日 优先权日2000年8月24日
发明者杜克相, 周明 申请人:西安石油勘探仪器总厂