[发明专利]一种高灵敏度小型化动圈芯体结构

说明书

本发明公开了一种高灵敏度小型化动圈芯体结构，属于电磁检测传感器技术领域，该机芯包括壳体、上盖和下盖，上盖和下盖之间安装有组合磁路，组合磁路由轭铁和磁钢交替布置而成，磁钢按照对磁方式布置，组合线圈架的上下两端分别通过上弹簧片和下弹簧片弹性连接在组合磁路外径与壳体内孔形成的环形空气隙之中，组合线圈架采用了非金属材料与金属材料件的复合结构，从结构上改变了传统动圈检波器全金属材料线圈线架结构，通过合理设计金属材料和非金属材料之间的组合比例，可以灵活调节阻尼系数。本发明通过磁路和线圈的组合效应，达到了对机芯性能参数地调控，实现了超高灵敏度的目标，使节点仪替代传统地震物探采集系统的能力得到充分保证。

技术领域

本发明属于电磁检测传感器技术领域，尤其涉及一种高灵敏度小型化动圈芯体结构。

背景技术

新型的地震物探采集系统节点仪的出现，势必逐渐替代传统的地震物探采集系统。而作为节点仪关键信息交换技术的检波器芯体而言，其性能将直接决定节点仪技术整体性能。目前，节点仪对所选用的动圈芯体的基本要求是，具有高的灵敏度、体积小型化、较低的内阻、合理的阻尼系数。

虽然当前动圈芯体类型众多，但可归纳成两种具有代表性的类型，一种是以保定永城天峰为代表的高灵敏度动圈芯体（见专利申请号201821544704.5），其灵敏度可达180v/m/s，上述动圈芯体的特点是，芯体具有很高的灵敏度，线圈采用了4个线包结构，线圈骨架采用了全铝材料制作，因此线圈的体积必然偏大，致使芯体的体积增大，从而无法满足节点仪对芯体小型化的要求。同时因芯体的体积增大，贵重原材料的用量也随之增加，使得制造成本增大；另一种是以涿州昌迪的高灵敏度、低失真芯体（见专利申请号201620834575.8），此动圈芯体的特点是：采用了两个线包结构，线圈骨架也是采用全铝材料制作，其标称灵敏度为78.7v/m/s。因此，这种动圈芯体是体积小而灵敏度低、国家标准动圈芯体的灵敏度上限为150 v/m/s，故而这种动圈芯体仍然无法满足节点仪的要求。

综上所述，通过对以上两种典型的动圈芯体分析可以看出，对于这种成熟度高的动圈芯体，要实现较大的创新度，确实难度很大，因此，目前仍然没有一种动圈芯体能够全面满足节点仪的要求，能否改变这种状况，也就决定了节点仪这种先进技术能否取代传统技术的关键所在。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高灵敏度小型化动圈芯体结构，通过磁路和线圈的组合效应，达到了对机芯性能参数地调控，从而实现了对用户多种需求的满足，由于实现了超高灵敏度的目标，一举改变了传统组合提高灵敏度模式，极大地降低了检波器的制造成本，并且充分满足节点仪对机芯的要求，使节点仪替代传统地震物探采集系统的能力得到充分保证。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种高灵敏度小型化动圈芯体结构，其特征在于，包括壳体、以及安装在壳体两端的上盖和下盖，其中：所述上盖和下盖之间安装有组合磁路，所述组合磁路由奇数个轭铁和偶数个磁钢交替布置而成，所述偶数个磁钢按照对磁方式布置；所述壳体的内径与组合磁路外径之间的环形空气间隙中安装有组合线圈架，所述组合线圈架的上下两端分别通过上弹簧片和下弹簧片弹性连接在组合磁路外径与壳体内孔之间的环形空气间隙之中，组合线圈架由多个线包骨架和线包组成，所述线包的位置和数量与轭铁的位置和数量对应，所述线包骨架包括两端的边骨架和中部的内骨架，两个边骨架基于轴孔配合、分别同轴安装在内骨架的两端；所述外壳通过滚边封口分别与上盖和下盖固定连接，上盖、下盖与壳体之间均设置有密封圈；所述组合线圈架顶端导电金属游丝与上盖上面的导电柱通过焊接连接。

优选的，所述组合磁路包括第一轭铁、第一磁钢、第二轭铁、第二磁钢和第三轭铁，其中：所述第一轭铁、第一磁钢、第二轭铁、第二磁钢和第三轭铁依次设置在上盖底座和下盖底座之间；磁钢按照两种对磁方式布置，其中：

方式一：所述第一磁钢的N极向上布置、第一磁钢的S极向下布置，所述第二磁钢的S极向上布置、第二磁钢的N极向下布置；

方式二：所述第一磁钢的S极向上布置、第一磁钢的N极向下布置，所述第二磁钢的N极向上布置、第二磁钢的S极向下布置。