壓電檢波裝置及其壓敏結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本申請實施例涉及地震勘探中地震信號拾取技術(shù)領域，尤其是涉及一種壓電檢波裝置及其壓敏結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前地震勘探大規(guī)模采用磁電式檢波器拾取地震信號。一般的，磁電式檢波器主要由磁鋼、線圈、彈簧片等組件構(gòu)成，并且采用線圈切割磁力線原理進行地震波信號拾取，屬于一種無源速度型檢波器。由于磁電式檢波器是由磁鋼、軛鐵、上下線圈架、彈簧片和上下接觸片等十余個精密的零部件組成，且互相配合緊密，所以該種機械結(jié)構(gòu)較為復雜，且對溫度變化和電磁干擾比較敏感。因此，目前亟需一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的地震波拾取裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請實施例的目的在于提供一種壓電檢波裝置及其壓敏結(jié)構(gòu)，以降低壓電檢波裝置的結(jié)構(gòu)復雜度，并提高其穩(wěn)定性。
[0004]為達到上述目的，一方面本申請實施例提供了一種壓敏結(jié)構(gòu)，包括:
[0005]扁平質(zhì)量塊；
[0006]至少兩片相耦合的壓電片，用于感應所述扁平質(zhì)量塊的振動并將其轉(zhuǎn)換成相應的加速度電壓信號;其中，所述至少兩片相耦合的壓電片固定安裝于所述扁平質(zhì)量塊上，且與所述扁平質(zhì)量塊平行相對設置。
[0007]本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)，所述壓電片上開設有若干個等間隔均勻分布的失真壓制孔，所述失真壓制孔為弧形孔且其兩端部平滑過渡。
[0008]本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)，所述壓電片上開設有至少兩層所述失真壓制孔，每層的失真壓制孔位于同一圓周內(nèi)，其中，相鄰的兩層失真壓制孔中:
[0009]內(nèi)層中每相鄰兩個失真壓制孔的間隔處的中部與外層中一個失真壓制孔的中部相對應。
[0010]本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)，所述的耦合為串聯(lián)。
[0011]本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)，所述扁平質(zhì)量塊的上、下表面上分別安裝有至少一片所述壓電片。
[0012]本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)，所述扁平質(zhì)量塊的上、下表面的中部分別設有一凸臺，位于所述扁平質(zhì)量塊的上、下表面上的壓電片分別固定在對應凸臺的端面上。
[0013]本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)，所述扁平質(zhì)量塊的中軸線上開設有軸向通孔，位于所述扁平質(zhì)量塊的上、下表面上的壓電片通過一貫穿所述軸向通孔的螺桿連接固定。
[0014]本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)，所述扁平質(zhì)量塊的上、下表面上分別安裝有相同片數(shù)的壓電片，且每片所述壓電片的材質(zhì)及厚度相同。
[0015]本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)，所述扁平質(zhì)量塊的材質(zhì)為黃銅。
[0016]本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)，所述壓電片為壓電晶體片或壓電陶瓷片。
[0017]另一方面，本申請實施例還提供了一種壓電檢波裝置，包括殼體，所述殼體內(nèi)設置有上述的壓敏結(jié)構(gòu)。
[0018]本申請實施例的壓電檢波裝置，所述壓電檢波裝置還包括:
[0019]用于將所述加速度電壓信號放大后輸出的放大電路，其包括依次相連的前級放大單元、低通濾波單元、后級功放單元和輸出單元。
[0020]本申請實施例中，當?shù)卣鸩ㄟ_到壓電檢波裝置時，地震波通過殼體等將地震波傳導至壓敏結(jié)構(gòu)中的扁平質(zhì)量塊上，扁平質(zhì)量塊振動，進而帶動壓電片產(chǎn)生微小應變，從而轉(zhuǎn)換成相應的加速度電壓信號輸出，壓敏結(jié)構(gòu)輸出的加速度電壓信號經(jīng)過放大電路處理后作為該地震波的加速度信號。由此可見，本申請實施例采用至少兩片相耦合的壓電片加一塊扁平質(zhì)量塊簡單結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了地震波的拾取，且本申請實施例沒有磁電式檢波器那種對溫度和電磁干擾較為敏感的元器件，從而增強了其穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本申請實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請實施例的一部分，并不構(gòu)成對本申請實施例的限定。在附圖中:
[0022]圖1為本申請一實施例的壓敏結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本申請一實施例的壓電檢波裝置中放大電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖3為本申請一實施例的壓電檢波裝置的幅頻特性曲線；
[0025]圖4為本申請一實施例的壓電片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本申請實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本申請實施例做進一步詳細說明。在此，本申請實施例的示意性實施例及其說明用于解釋本申請實施例，但并不作為對本申請實施例的限定。
[0027]下面結(jié)合附圖，對本申請實施例的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0028]參考圖1所示，本申請實施例的壓敏結(jié)構(gòu)包括:
[0029]扁平質(zhì)量塊2;
[0030]用于感應所述扁平質(zhì)量塊2的振動并將其轉(zhuǎn)換成相應的加速度電壓信號的兩片相耦合的壓電片1，兩片相耦合的壓電片1固定安裝于扁平質(zhì)量塊2上，且與扁平質(zhì)量塊2平行相對設置。
[0031]本申請實施例中，扁平質(zhì)量塊2的上、下表面上分別安裝有一片壓電片1，且每片壓電片1的材質(zhì)及厚度相同，這樣不僅結(jié)構(gòu)簡單，還使得兩片壓電片1能夠很好的貼近扁平質(zhì)量塊2，從而能夠以很小的相位滯后感應地面微震。
[0032]本申請實施例中所述的耦合為串聯(lián)。多片壓電片1的串聯(lián)可以疊加應變電壓，從而有利于提尚探測振動的靈敏度。
[0033]本申請實施例中，扁平質(zhì)量塊2的上、下表面的中部分別設有一凸臺4，位于扁平質(zhì)量塊2的上、下表面上的壓電片1分別固定在對應凸臺4的端面上，這種設計使得扁平質(zhì)量塊2和壓電片1之間的接觸面僅限于凸臺4的端面上這一小片區(qū)域，從而有利于有利于將應力集中至壓電片1的中央位置，進而有利于使壓電片2發(fā)生較大的形變(應變)，從而提高了其對地震波的檢測靈敏度。
[0034]本申請實施例中，扁平質(zhì)量塊2的中軸線上開設有軸向通孔，位于扁平質(zhì)量塊2的上、下表面上的壓電片1通過一貫穿所述軸向通孔的螺桿3夾緊固定，從而進一步簡化了本申請實施例的結(jié)構(gòu)。
[0035]本申請實施例中，扁平質(zhì)量塊2的材質(zhì)可采用黃銅等，這是因為黃銅的密度較為合適且抗沖擊性較好。
[0036]在本申請另一實施例中，也可以將多片壓電片1并聯(lián)或串并聯(lián)相結(jié)合使用。
[0037]在本申請另一實施例中，壓電片1材質(zhì)可以為壓電晶體片或壓電陶瓷片。
[0038]在本申請另一實施例中，壓電片1的數(shù)量和位置根據(jù)可以適當調(diào)整，比如三片壓電片1均固定安裝于扁平質(zhì)量塊2的同一表面(上表面或下表面)。
[0039]參考圖4所示，作為本申請實施例中的另一重要改進點，本申請實施例的壓