[发明专利]一种高分辨率地震检波器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检波器及其制造方法，特别涉及一种高分辨率地震检波器及其制造方法。 

背景技术

地震勘探法是石油、煤炭等地球物理勘探的最主要方法，地震检波器是地震信号的接收装置，将地震能量转换成电信号输出。最普通的地震检波器是速度型检波器，具有代表性的是：一个作为参考质量的被弹簧悬挂着的环形线圈，线圈框架的每一端装有一片弹簧片，弹簧片把线圈定位在由永磁体组件构成的磁场中，通过上下盖、磁体组件和外壳固定，从而使得线圈沿磁场轴向构成一个具有预置共振频率的悬挂系统。 

高分辨地震勘探要求地震采集设备具有高保真度，对于地震检波器要求其参数允差范围小、失真度低，从而更真实的反映地质状况，提高地震采集数据的精度和分辨率。 

失真是以一个输入频率会产生谐波为特征的一种非线性失真，众所公认，地震检波器的磁场均匀性和弹簧片是影响失真的重要原因，因而提出了多种提高磁场均匀性的方法及研制了多种弹簧片的结构。在专利“95195123.8”中，通过采用高性能磁钢提高磁场强度、按照磁路工作气隙和磁靴的有效比例设计磁场提高磁场均匀性，从而降低了检波器的失真度。在美国专利“3742441”、“4623991”中公开的弹簧片，在减小失真方面取得了一定的成效。 

检波器允差范围大将会缩小检波器的频带范围，降低地震信号的分辨率。因此在高精度地震勘探中需要允差范围小的检波器。降低允差范围主要是通过保证检波器参数一致性实现，在专利“200910131591.5”中，通过测试弹簧片的弹性系数、支持质量，来选择弹簧，从而保证产品一致性，减小允差范围。 

但是目前采用的降低检波器失真度和减少检波器参数允差范围的方法并不能完全解决问题。残余的失真仍然对数据的分辨率有很大影响；而采用弹簧弹性系数、支 持质量的测试方法，只能等效的代替自然频率，不能进行精确的控制，因而无法进一步降低允差范围。 

发明内容

本发明的目的旨在提供一种高分辨率地震检波器及其制造方法，所述高分辨率地震检波器具有控制精度高，参数一致性好、失真度低的优点。 

本发明提供的高分辨率地震检波器包括中空管状的外壳1，带导向定位部的上盖2、下盖3、圆形密封圈4、绝缘子5，磁钢6、上磁靴7、下磁靴8，上弹簧片9、上卡箍10、下卡箍11、下弹簧片12、上引出片13、上接触片14、上平垫片15、绝缘垫片16、下接触片17、下平垫片18、带绕组的线圈架19，其特征在于所述外壳的上端部安装带导向定位部的上盖2、下端部安装下盖3，在外壳内部形成空腔；圆柱形的磁钢6的上表面由上磁靴7包裹，下表面由下磁靴8包裹，上磁靴通过其上表面的圆柱孔与带导向定位部的上盖2连接，下磁靴通过其下表面的圆柱孔下盖3相连，上弹簧片9和下弹簧片12的外环分别通过上卡箍10和下卡箍11固定在带绕组的线圈架19的上表面和下表面；在上磁靴7的上表面和上弹簧片9的内环之间设置一塑料绝缘垫片16，上弹簧片9的内环通过上平垫片15、上接触片14与带导向定位部的上盖2紧密接触，将上弹簧片9固定在带导向定位部的上盖2和上磁靴7之间；上接触片14和绝缘子5的一个引线焊接在一起，绝缘子5通过过盈配合的方式压接在带导向定位部的上盖2上，绝缘子5的另一个引线和上引出片13焊接在一起；下弹簧片12的一面通过下平垫片18、下接触片17和下磁靴的上表面紧密接触，下弹簧片12另一面直接和下盖3接触，将下弹簧片固定在下盖和下磁靴之间，上磁靴7，下磁靴8和磁钢6套装在所述带绕组的线圈架19中，上弹簧片和下弹簧片将带有绕组的线圈架悬挂在空腔的中间。 

进一步地，所述上盖具有导向定位部，所述导向定位部24为一圆环体，由所述上盖的第三平台沿轴向向外延伸，所述导向定位部的圆环内部用于装入绝缘子，导向定位部分别与上盖的下表面20、第一平台21、第二平台22和第三平台23同轴。 

进一步地，所述地震检波器中的部件满足以下尺寸条件： 

[(G1+H1+F)+C2-H2]+P＝S+I+L 

B1＝C1 

B2＝C2 

G1＝H1 

G2＝H2 

其中：S为线圈架上下表面放置弹簧的卡槽间的高度，G1为上磁靴厚度，H1为下磁靴厚度，G2为上磁靴上表面孔深，H2为下磁靴下表面孔深，F为磁钢厚度，I为上弹簧片厚度，L为下弹簧片厚度，B1为上盖在空腔内的总高度，C1为下盖的总高度，B2为带导向定位部上盖第一平台21到其下表面20的距离，C2为下盖第一平台26到下盖上表面25的距离，P为绝缘垫片厚度。