专利名称：一种地震检波器磁体组件及低失真地震检波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地震检波器磁体组件及相应的地震检波器，尤其涉及一种用于地质勘探、地震测量和工程测量的内磁感应式地震检波器磁体组件及相应的地震检波器。
背景技术：
地震检波器已广泛使用于油田、煤炭等地震勘探领域。在一些地理环境恶劣以及油气储存较深、较复杂的地区，对地震检波器的频率特性、灵敏度、抗干扰、信噪比提出了更高的要求。目前，在国内以及国际油气，油田的地震勘探过程中使用的地震检波器都围绕着磁路的改进，探究其降低失真度的技术原理和方法。图1为现有技术的地震检波器的磁体组件结构示意图，沿轴向自下至上为下极靴、磁体、上极靴，下极靴和上极靴的内端面设置有凸台，磁体外套有补偿环，补偿环的两端分别套在下极靴和上极靴的凸台上。但是，通过多年的生产实践，现有技术要想更进一步有效降低检波器失真度已无可能。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是对上述现有技术加以改进，提供一种用于地质勘探、地震测量和工程测量的地震检波器磁体组件及低失真地震检波器。本实用新型的技术方案是:一种地震检波·器磁体组件，包括上极靴14、下极靴17、磁体16、补偿环15，所述磁体16嵌入补偿环15内，其特殊之处在于:所述上极靴14的内端面设置有上环形凹槽28，所述下极靴17的内端面设置有下环形凹槽29，所述补偿环15的两端分别嵌入上环形凹槽28和下环形凹槽29中。上述补偿环15为热磁补偿合金材料；所述磁体为稀土钕铁硼材料；所述极靴为软磁导磁材料。一种地震检波器磁体组件，包括上极靴14、下极靴17、磁体16、补偿环15，所述磁体16嵌入补偿环15内，其特殊之处在于:所述上极靴14的内端面设置有上环形凹槽28，所述下极靴17的内端面设置有下环形凹槽29，所述补偿环15的两端设置有凸台，所述凸台分别嵌入上环形凹槽28和下环形凹槽29中。上述补偿环15的外侧面与上极靴14及下极靴17的外侧面平齐。上述补偿环15为热磁补偿合金材料；所述磁体为稀土钕铁硼材料；所述极靴为软磁导磁材料。一种低失真地震检波器，包括外壳21、上顶盖2、下顶盖24、惯性体系统、磁系统；所述磁系统包括上极靴14、下极靴17、磁体16、补偿环15，所述磁体16嵌入补偿环15内，其特殊之处在于:所述上极靴14的内端面设置有上环形凹槽28，所述下极靴17的内端面设置有下环形凹槽29，所述补偿环15的两端分别嵌入上环形凹槽28和下环形凹槽29中。上述补偿环15为热磁补偿合金材料；所述磁体为稀土钕铁硼材料；所述极靴为软磁导磁材料。—种低失真地震检波器,包括外壳21、上顶盖2、下顶盖24、惯性体系统、磁系统；所述磁系统包括上极靴14、下极靴17、磁体16、补偿环15，所述磁体16嵌入补偿环15内，其特殊之处在于:所述上极靴14的内端面设置有上环形凹槽28，所述下极靴17的内端面设置有下环形凹槽29，所述补偿环15的两端设置有凸台，所述凸台分别嵌入上环形凹槽28和下环形凹槽29中。上述补偿环15的外侧面与上极靴14及下极靴17的外侧面平齐。上述补偿环15为热磁补偿合金材料；所述磁体为稀土钕铁硼材料；所述极靴为软磁导磁材料。本实用新型的优点是:本实用新型磁体组件提供给地震检波器的均匀工作磁场得到进一步的有效延伸，对磁体、极靴、补偿环的结合部位杂散磁场起到了改善作用，对降低地震检波器失真度指标效果显著。
图1是现有技术地震检波器磁体组件的结构示意图；图2是本实用新型第一种低失真地震检波器磁体组件的结构示意图；图中标号:14-上极靴、17-下极靴、 15-补偿环、16-磁体、28-上环形凹槽、29-下环形凹槽；图3是本实用新型第二种低失真地震检波器磁体组件的结构示意图；图中标号:14-上极靴、17-下极靴、15-补偿环、16-磁体、28-上环形凹槽、29-下环形凹槽；图4是本实用新型的低失真地震检波器的结构示意图；图中标号:1_上密封圈，2-上顶盖，3-上卡环，4-上内接触簧片，5-接线柱，6-接线柱，7-上外接触簧片，8-上外接触片垫片，9-绝缘片，10-上弹簧片，11-上弹簧片垫圈，12-上线架，13-上线圈；14_上极靴，15-补偿环，16-磁体，17-下极靴，18-下线圈，19-下线架，20-下弹簧片垫圈，21-外壳，22-下弹簧片，23-下接触片垫片，24-下顶盖，25-下接触片，26-下卡环，27-下密封圈；图5是本实用新型第二种地震检波器磁体组件的低失真地震检波器的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供的第一种地震检波器磁体组件，参见图2，可用于所有结构的内磁感应式地震检波器，包括上极靴14、下极靴17、磁体16、补偿环15，磁体16嵌入补偿环15内，上极靴14的内端面设置有上环形凹槽28，下极靴17的内端面设置有下环形凹槽29，补偿环15的两端分别嵌入上环形凹槽28和下环形凹槽29中。本实用新型提供的第二种地震检波器磁体组件，参见图3，也可用于所有结构的内磁感应式地震检波器，包括上极靴14、下极靴17、磁体16、补偿环15，磁体16嵌入补偿环15内，上极靴14的内端面设置有上环形凹槽28，下极靴17的内端面设置有下环形凹槽29，补偿环15的两端分别设置有凸台，凸台分别嵌入上环形凹槽28和下环形凹槽29中。为了更好消除杂散磁场，补偿环15的外侧面与上极靴14及下极靴17的外径最好一致，即三种零件的外侧面平齐。相应的，本实用新型提供了两种基于上述地震检波器磁体组件的低失真地震检波器，第一种低失真地震检波器参见图4，包括上线架、上线圈、下线架、下线圈、磁体、绝缘片、上极靴、下极靴、上弹簧片、下弹簧片、上卡环、下卡环、上顶盖、下顶盖、外壳、接线柱、上内接触簧片、上外接触簧片；磁体外套有补偿环，沿轴向自下至上，磁体16嵌入补偿环15内，上极靴14的内端面设置有上环形凹槽28，下极靴17的内端面设置有下环形凹槽29，补偿环15的两端分别嵌入上环形凹槽28和下环形凹槽29中；上极靴上端面放有绝缘片；沿轴向自下至上，下线架下端嵌有下弹簧片和下卡环；下线架绕有下线圈，下线架与上线架粘结的中间部位可绕有调重线圈；上线架绕有上线圈；上线架上端嵌有上弹簧片和上卡环；磁系统置于惯性体系统内，由下顶盖、上顶盖(下顶盖和上顶盖分别顶入下极靴和上极靴的盲孔内)和外壳组成地震检波器；地震检波器内的惯性体系统由惯性体上的上弹簧片和下弹簧片一起携带惯性体，相对于磁系统上下相对移动，接收震动信号；惯性体上通过正、反绕制的上线圈和下线圈，由上弹簧片和下弹簧片一起携带，相对于磁系统在环形气隙磁场内上下移动，接收震动信号，切割磁力线，感应出以灵敏度为标量指标的电信号，由地震检波器的电路输出；两接线柱分别为地震检波器电信号输出的2个电极；电信号的电路回路是接线柱锡焊于上内接触簧片；上内接触簧片再与上极靴、磁体、下极靴、下弹簧片依序相继接触；下弹簧片锡焊下线圈的下出线端；下线圈上出线端绝缘通过下线架与上线架粘结的中间部位(或调重线圈表面)与上线圈下出线端连通；上线圈上出线端锡焊于上弹簧片上；上弹簧片通过绝缘片与上极靴绝缘隔离，并与上外接触簧片接触；上外接触簧片锡焊于接线柱。第二种低失真地震检波器与第一种低失真地震检波器的主要区别在于补偿环的两端分别设置有凸台，凸台分别嵌入上环形凹槽和下环形凹槽中。第二种低失真地震检波器下线架与上线架粘结的中间部位内侧无凸台(下线架与上线架内径相同)。申请人:选取了163个采用现有技术芯体结构的地震检波器(包括60个焊接前初始值，60个焊接后数据)和129个采用本实用新型技术第一种芯体结构的地震检波器，分别进行了测试，所有的地震检波器均采用相同的加工尺寸、加工工艺和材料。测试数据中，现有技术`的地震检波器共获得激励方向为正向、反向、倾角15°正向、倾角15°反向情况下的3708组数据，本实用新型技术的地震检波器共获得激励方向为正向、反向、倾角15°正向、倾角15°反向情况下的1037组数据。每组数据均包括电阻、频率、阻尼、灵敏、失真度和阻抗等测试值。失真度在各范围所占比例大小参见下表:
权利要求1.一种地震检波器磁体组件，包括上极靴(14)、下极靴(17)、磁体(16)、补偿环(15)，所述磁体(16)嵌入补偿环(15)内，其特征在于:所述上极靴(14)的内端面设置有上环形凹槽(28)，所述下极靴(17)的内端面设置有下环形凹槽(29)，所述补偿环(15)的两端分别嵌入上环形凹槽(28)和下环形凹槽(29)中。
2.根据权利要求1所述的地震检波器磁体组件，其特征在于:所述补偿环(15)为热磁补偿合金材料；所述磁体为稀土钕铁硼材料；所述极靴为软磁导磁材料。
3.一种地震检波器磁体组件，包括上极靴(14)、下极靴(17)、磁体(16)、补偿环(15)，所述磁体(16)嵌入补偿环(15)内，其特征在于:所述上极靴(14)的内端面设置有上环形凹槽(28)，所述下极靴(17)的内端面设置有下环形凹槽(29)，所述补偿环(15)的两端设置有凸台，所述凸台分别嵌入上环形凹槽(28)和下环形凹槽(29)中。
4.根据权利要求3所述的地震检波器磁体组件，其特征在于:所述补偿环(15)的外侧面与上极靴(14)及下极靴(17)的外侧面平齐。
5.根据权利要求3或4所述的地震检波器磁体组件，其特征在于:所述补偿环(15)为热磁补偿合金材料；所述磁体为稀土钕铁硼材料；所述极靴为软磁导磁材料。
6.—种低失真地震检波器,包括外壳(21)、上顶盖(2)、下顶盖(24)、惯性体系统、磁系统；所述磁系统包括上极靴(14)、下极靴(17)、磁体(16)、补偿环(15)，所述磁体(16)嵌入补偿环(15)内，其特征在于:所述上极靴(14)的内端面设置有上环形凹槽(28)，所述下极靴(17)的内端面设置有下环形凹槽(29)，所述补偿环(15)的两端分别嵌入上环形凹槽(28)和下环形凹槽(29)中。
7.根据权利要求6所述的低失真地震检波器，其特征在于:所述补偿环(15)为热磁补偿合金材料；所述磁体为稀土钕铁硼材料；所述极靴为软磁导磁材料。
8.一种低失真地震检波器，包括外壳(21)、上顶盖(2)、下顶盖(24)、惯性体系统、磁系统；所述磁系统包括上极靴(14 )、下极靴(17)、磁体(16)、补偿环(15)，所述磁体(16)嵌入补偿环(15)内，其特征在于:所述上极靴(14)的内端面设置有上环形凹槽(28)，所述下极靴(17)的内端面设置有下环形凹槽(29)，所述补偿环(15)的两端设置有凸台，所述凸台分别嵌入上环形凹槽(28)和下环形凹槽(29)中。
9.根据权利要求8所述的低失真地震检波器，其特征在于:所述补偿环(15)的外侧面与上极靴(14)及下极靴(17)的外侧面平齐。
10.根据权利要求8或9所述的低失真地震检波器，其特征在于:所述补偿环(15)为热磁补偿合金材料；所述磁体为稀土钕铁硼材料；所述极靴为软磁导磁材料。
专利摘要本实用新型提供的第一种地震检波器磁体组件，可用于所有结构的内磁感应式地震检波器，包括上极靴、下极靴、磁体、补偿环，磁体嵌入补偿环内，上极靴的内端面设置有上环形凹槽，下极靴的内端面设置有下环形凹槽，补偿环的两端分别嵌入上环形凹槽和下环形凹槽中；本实用新型提供的低失真地震检波器，包括外壳、上顶盖、下顶盖、惯性体系统及磁系统，其中磁系统选用的是本实用新型提供的地震检波器磁体组件，本实用新型所提供的磁体组件提供给地震检波器的均匀工作磁场得到进一步的有效延伸，对磁体、极靴、补偿环的结合部位杂散磁场起到了改善作用，对降低地震检波器失真度指标效果显著。
文档编号H01F1/057GK203103045SQ20122066136
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者程博, 王舒克, 李昭强, 林月梅, 冯京川, 冯克军 申请人:东莞市达耐美机电科技有限公司