[发明专利]电声换能器

权利要求书

1.一种电声换能器(10)，其适于在压力下与流体接触，该电声换能器包括：

-沿纵向方向X在长度上延伸的管状主体(20)，所述管状主体(20)包括在纵向上彼此相对的第一端部部分(21)和第二端部部分(22)，所述管状主体(20)在内部具有第一腔室(23)和第二腔室(24)，所述第一腔室终止于所述第一端部部分(21)，所述第二腔室在一侧与所述第一腔室(23)相邻且流体连通而在另一侧终止于所述第二端部部分(22)，所述第一端部部分(21)借助施加到所述管状主体(20)的膜片(26)对外部封闭，所述第二端部部分(22)具有一个或更多个开口(27)，该一个或更多个开口使第二端部部分与所述管状主体(20)的外部流体连通，所述第一腔室(23)在其壁中包含在纵向方向X上彼此连续布置的多个电绕组(25)，所述第二腔室(24)填充有液体；

-容纳在所述第一腔室(23)中的可移动元件(30)，所述可移动元件(30)包括多个永磁体(31)，所述多个永磁体一个在另一个之上地封装和布置、在纵向方向X上交替磁化、并且通过铁磁材料的盘彼此隔开，所述可移动元件(31)在纵向端部处由弹簧(40)支撑，所述可移动元件(30)也连接到所述膜片(26)；

-可移动活塞(45)，其定位在第二端部部分(22)中并且能在该第二端部部分中滑动。

2.根据权利要求1所述的电声换能器(10)，其中，所述电绕组(25)由被绝缘层隔开的金属环制成。

3.根据权利要求1或2所述的电声换能器(10)，其中，所述可移动元件(30)借助延伸元件(27)连接到所述膜片(26)，所述延伸元件在一侧联接到所述可移动元件(30)的端部而在另一侧联接到所述膜片(26)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电声换能器(10)，其中，所述弹簧(40)是成对的预加载的盘式弹簧(40)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电声换能器(10)，其中，所述第二端部部分(22)联接到衬套(28)上，该衬套朝向所述第二腔室(24)的内部延伸其长度的一段，由此限制内通道，所述可移动活塞(45)定位在狭窄的内通道中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电声换能器(10)，其中，所述可移动活塞(45)和所述第二腔室(24)的尺寸确定为，当在450-5000Hz频率范围内、优选在500-3000Hz频率范围内发送或接收声信号时允许压力补偿。

7.一种双向数据传递系统，其适于安装在用于提取地层流体的井的钻探柱或完井组件中，所述双向数据传递系统包括：

沿着钻探柱或完井柱布置的多个通信模块(120)，这些通信模块被配置为向井底发送信息或控制信号并且/或者从井底接收信息或控制信号，每个所述通信模块(120)包括：

-至少一个根据前述权利要求中的一项或更多项所述的电声换能器(10)，所述至少一个电声换能器(10)从内部或外部连接到钻杆(111)的或完井管的壁、但仍与钻探流体接触；

-与所述至少一个电声换能器(10)相关联的处理和控制单元(50)，其被配置为处理需由所述至少一个电声换能器(10)发送和/或接收的信号；

-电连接到所述至少一个电声换能器(10)和所述处理和控制单元(50)的电能供应源(60，70)。

8.根据权利要求7所述的双向数据传递系统，其中，所述电能供应源(60，70)包括一个或更多个电池(60)。

9.根据权利要求7或8所述的双向数据传递系统，所述电能供应源(60，70)包括至少一个发电装置(70)，所述发电装置被配置成由钻探流体流产生电能。