专利名称：井下无缆传输系统的发声装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属测井测矿等勘探领域，涉及一种发声装置，尤其涉及一种井下无缆传输系统的发声装置。
背景技术：
在油气田开发开采过程中，常常需要对井下的各种参数监测，以实现对井下情况的实时掌控。由于某些特殊的井况以及难以施工的大斜度井、封隔器分采井等情况，因此对于井下信息的无缆传输的研究就非常有意义。国内在井下无缆信息传输方面的研究已经进行了很长一段时间，进行了大量的理论工作，但目前还没有比较成熟的产品。无线传输采用的都是声波脉冲沿油管串传输的方法，井下仪器一般使用电锤法激发机械振动发声，存在振动频率不可控、传输距离短、仪器耗电大工作时间短等问题。基于这一现状，有必要研究一种采用新型发声装置的井下信息传输系统。目前常用的声波发射装置主要有两种压电陶瓷换能器和磁致伸缩换能器。由于磁致伸缩材料应变大，比起压电陶瓷的要高5 25倍。且磁致伸缩较压电陶瓷具有居里温度高、能量转换效率高，承受压力大、驱动电压低、相应速度快等优点。况且又出现的新型的稀土功能材料-稀土超磁致伸缩材料。因此设计一种用于井下声波传输的新型发声装置就成为了可能。
实用新型内容为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种井下信息传输系统中的发声装置，可代替现有压电陶瓷发声装置及敲击型发声装置。有效的解决了压电陶瓷发声装置功率小、频率难以降低及敲击型发声装置频率不可控、功耗大等技术问题。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供了一种井下无缆传输系统的发声装置，其特殊之处在于所述井下无缆传输系统的发声装置包括激发组件、顶杆以及发声组件；所述激发组件通过顶杆和发声组件固定连接在一起。上述发声组件包括激励线圈、线圈骨架以及伸缩单元；所述线圈骨架套接在伸缩单元上；所述激励线圈环绕设置在线圈骨架上；所述伸缩单元顶接在顶杆上。上述发声组件还包括上顶盖以及下顶盖；所述上顶盖和下顶盖分别设置于线圈骨架的两端；所述伸缩单元穿过上顶盖顶接在顶杆上。上述伸缩单元包括不低于2根的伸缩棒以及不低于3块的永磁体；所述伸缩棒和永磁体同轴交替形成整体结构。上述伸缩棒是稀土超磁致伸缩棒。上述线圈骨架是不导磁的环氧布棒；所述激励线圈是漆包线的螺线管线圈。上述激发组件包括激励开关、碟簧以及加重；所述激励开关与碟簧相连；所述碟簧设置于加重顶端；所述加重与顶杆固定连接在一起并与发声组件同轴设置。上述激励开关包括激励插头以及与激励插头相适配的激励插座。[0013]上述加重是由钨钢或铅所形成的圆柱体。上述井下无缆传输系统的发声装置还包括固定连接在发声组件端部的底座。本实用新型的优点是本实用新型公开了一种基于稀土功能材料的井下无缆传输系统的发声装置，具体是利用超磁致伸缩棒在交变的磁场中产生伸缩形变来实现电能到机械能的转化，将井下测得的压力温度等信息转化为声波振动信号耦合到油管上，经油管串将信号传输到地面。运用本实用新型实现油气井井下信息的无缆传输，省去了使用电缆传输井下信息，简化了施工工艺，节约了开发成本，还可用于常规仪器难以施工的大斜度井和封隔器分采井等，市场前景广阔。输出频率可控的低频振动信号，信号功率大，便于远距离传输；能高效的实现电能到机械能之间的转化；结构简单，实用性强，易于生产制造；易于拆卸和安装，便于维护，使用非常方便。
图1是本实用新型所提供的井下无缆传输系统的发声装置的结构示意图；其中1-激励插头；2-碟簧；3-加重；4-顶杆；5-超磁致伸缩棒；6_激励线圈；7_线圈骨架；8-下顶盖；9-底座；10-上顶盖；11-换能器外壳；12-仪器外壳；13-基座。
具体实施方式
参见图1，本实用新型提供了一种井下无缆传输系统的发声装置，该井下无缆传输系统的发声装置包括用于对已经获取的压力温度等各种电信号进行激发操作的激发组件、 顶杆4以及将激发组件所激发后的电信号进行发声操作的发声组件；激发组件通过顶杆4 和发声组件固定连接在一起。发声组件包括激励线圈6、线圈骨架7以及伸缩单元；线圈骨架7套接在伸缩单元上；激励线圈6环绕设置在线圈骨架7上；伸缩单元顶接在顶杆4上， 同时，发声组件还包括上顶盖10以及下顶盖11 ；上顶盖10和下顶盖11分别设置于线圈骨架7的两端；伸缩单元穿过上顶盖10顶接在顶杆4上。伸缩单元包括不低于2根的伸缩棒以及不低于3块的永磁体；伸缩棒和永磁体同轴交替形成整体结构，伸缩棒可以是稀土超磁致伸缩棒5。伸缩单元可以是例如由2根直径为12mm，长度为IOOmm的稀土超磁致伸缩棒材5 及3块直径为12mm，长度为IOmm的永磁体交替组成一个230mm长的整体。在交变的磁场下
产生伸缩变化，并且不会发生倍频现象。线圈骨架7是不导磁的环氧布棒；激励线圈6是漆包线的螺线管线圈，线圈骨架7 的内径接近于超磁致伸缩棒5的直径，激励线圈6的长度略大于超磁致伸缩棒5的长度，改善了超磁致伸缩棒5上磁场的均勻度，避免了边端效应。激发组件包括激励开关、碟簧2以及加重3 ；激励开关与碟簧2相连；碟簧2设置于加重3的顶端；碟簧2安装在加重3的顶部，并用螺丝拧紧，提供适当的预应压力并使加重3迅速回到原先的位置。加重3与顶杆4固定连接在一起并与发声组件同轴设置。激励开关包括激励插头1以及与激励插头1相适配的激励插座，激励插头1安装在换能器的顶部，与控制电路的激励插座相连接，为换能器提供必要的脉冲宽度调制激励信号。加重3可以是由钨钢或铅所形成的圆柱体，柱体与顶杆4和超磁致伸缩棒5同轴，其目的是为超磁致伸缩棒5提供预压应力及使声波振动信号更好的耦合到油管上。该井下无缆传输系统的发声装置还包括固定连接在发声组件端部的底座9。作为一个整体结构，本实用新型所提供的基于稀土功能材料的井下无缆传输系统的发声装置，从上往下依次由激励插头1、碟簧2、加重3、顶杆4、上顶盖10、稀土超磁致伸缩棒5、激励线圈6、线圈骨架7、下顶盖8、换能器外壳11、底座9、仪器外壳12及基座13组成。底座9与超磁致伸缩棒5的下端硬连接，为声波的辐射面，通过基座13与仪器外壳12 相连接，将声波振动信号耦合到油管上发射出去。本实用新型在具体工作时，将碟簧2安装在加重3的顶部，不但能实现为超磁致伸缩棒5施加适当的预压应力，而且能够为加重3施加相应的弹力使装置在工作时将离开初始位置的加重3迅速落回到原位，不会影响振动的响应频率。加重3靠顶杆4与超磁致伸缩棒5进行连接和碟簧2 —起实现棒材的预压应力，并且能使振动信号更好的耦合到油管上使其传输到地面。激励线圈6为棒材提供交变的磁场，实现了超磁致伸缩棒5的伸缩，从而使装置产生了较强的声波振动信号。整个装置结构紧凑、实用性强、性能优越。本实用新型能够产生特定的低频大功率振动信号。具体是利用超磁致伸缩棒在交变的磁场中产生伸缩形变来实现电能和机械能之间的转化。传统的敲击型发声装置存在频率不可控，功耗大等缺点，对于梳状滤波特性的油管串传输不理想。而压电陶瓷型发声装置存在输出信号功率小，频率难以降低，不利于远传。而超磁致伸缩材料应变大、居里温度高、能量转换效率高， 承受压力大、驱动电压低、相应速度快等优点。因此用超磁致伸缩材料作为发声器，其性能远远高于敲击型和压电晶体发声装置。
权利要求1.一种井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述井下无缆传输系统的发声装置包括激发组件、顶杆以及发声组件；所述激发组件通过顶杆和发声组件固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述发声组件包括激励线圈、线圈骨架以及伸缩单元；所述线圈骨架套接在伸缩单元上；所述激励线圈环绕设置在线圈骨架上；所述伸缩单元顶接在顶杆上。
3.根据权利要求2所述的井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述发声组件还包括上顶盖以及下顶盖；所述上顶盖和下顶盖分别设置于线圈骨架的两端；所述伸缩单元穿过上顶盖顶接在顶杆上。
4.根据权利要求3所述的井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述伸缩单元包括不低于2根的伸缩棒以及不低于3块的永磁体；所述伸缩棒和永磁体同轴交替形成整体结构。
5.根据权利要求4所述的井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述伸缩棒是稀土超磁致伸缩棒。
6.根据权利要求5所述的井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述线圈骨架是不导磁的环氧布棒；所述激励线圈是漆包线的螺线管线圈。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述激发组件包括激励开关、碟簧以及加重；所述激励开关与碟簧相连；所述碟簧设置于加重顶端；所述加重与顶杆固定连接在一起并与发声组件同轴设置。
8.根据权利要求7所述的井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述激励开关包括激励插头以及与激励插头相适配的激励插座。
9.根据权利要求8所述的井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述加重是由钨钢或铅所形成的圆柱体。
10.根据权利要求1所述的井下无缆传输系统的发声装置，其特征在于所述井下无缆传输系统的发声装置还包括固定连接在发声组件端部的底座。
专利摘要本实用新型涉及一种井下无缆传输系统的发声装置，井下无缆传输系统的发声装置包括激发组件、顶杆以及发声组件；激发组件通过顶杆和发声组件固定连接在一起。本实用新型提供了一种井下信息传输系统中的发声装置，可代替现有压电陶瓷发声装置及敲击型发声装置。有效的解决了压电陶瓷发声装置功率小、频率难以降低及敲击型发声装置频率不可控、功耗大等技术问题。
文档编号H04R9/02GK202103834SQ20112020332
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者周明刚, 王磊, 程双元, 许攀峰 申请人:西安思坦仪器股份有限公司