一种传递声波振动的装置的制作方法

1.本发明属于声波传递技术领域，具体涉及一种传递声波振动的装置。


背景技术：

2.井下信息的获取与处理对准确评价地层油藏及开发等工作具有非常重要的意义，因此，在声波仪器入井前必须要保证发射换能器工作正常。
3.目前，随钻四极子声波测井仪的四极发射换能器是由四个四分之一圆环体装配在钻铤上组成的，四极声波的发射原理要求两两相对的换能器发射晶体振动方向是相向或者是背向。现有的声波传递装置通常利用传导块与换能发射晶体和换能接收晶体相结合的方式，传递两两相对的换能发射晶体的振动，并通过示波器进行波形对比，确保换能发射晶体频率正常且装配方位无误。
4.相关技术中，传导块的下表面与换能发射晶体相接触，上表面与换能接收晶体相接触，并且两两之间分别涂抹硅脂，以使得传导块与换能发射晶体和换能接收晶体表面之间耦合更好，从而使得换能发射晶体振动激发的声波能更好的传递到换能接收晶体上。
5.然而，常规传导块的上下表面均为平面，换能发射晶体的表面通常为曲面，两者接触属于平面与曲面的接触形式，接触面积相对较小。同时，由于硅脂兼具润滑的作用，当用手固定传导块并按压换能接收晶体时，很容易因为力的方向和大小控制不好，而出现换能发射晶体、传导块和换能接收晶体三者间相互滑动或者接触强度减弱，从而使得换能发射晶体振动激发的声波传递减弱，甚至中断，不仅存在测试效率低的问题，而且不可靠。
6.由此可知，为了实现对声波的快速检测和精准检测，快速、方便、可靠地传递声波具有重要意义。


技术实现要素：

7.为了解决上述全部或部分问题，本发明的目的在于提供一种传递声波振动的装置，可以大大减小换能发射晶体、传导块和换能接收晶体三者间相互滑动或者接触强度减弱的现象，显著降低换能发射晶体振动激发的声波传递减弱、甚至中断的风险，从而实现了声波快速、方便、可靠地传递的目的，进而提高测试效率和测试精准度。
8.本发明提供了一种传递声波振动的装置，包括支撑架，还包括：换能发射晶体，位于所述支撑架的内侧；测试机构；设于所述支撑架(1)上；所述测试机构包括：承接组件，设于所述支撑架上；传导块，设于所述承接组件上；换能接收晶体，设于所述承接组件上；其中，所述传导块的下表面与换能发射晶体抵接、上表面与换能接收晶体抵接，所述传导块的下表面为弧形面，且所述传导块的弧形面与换能发射晶体的外表面相贴合。
9.可选地，所述传导块与换能接收晶体相抵接的一侧分别为平面、且两个平面相贴合。
10.可选地，所述承接组件包括：固定套，具有缺口并呈c形，所述固定套位于缺口的一端螺纹连接有拉紧螺钉，以使得所述固定套能够抱紧传导块；支撑杆，设有多个、且分别固
定于所述固定套的上表面；接收晶体固定架，设于所述传导块的上方、且具有矩形的固定孔，所述换能接收晶体插设于固定孔内；接收晶体盖板，设于所述接收晶体固定架的上方；压力调节机构，设于所述接收晶体盖板的上方；其中，多个所述支撑杆依次贯穿接收晶体固定架、接收晶体盖板以及压力调节机构，每个所述支撑杆的顶部均配合有固定螺母，多个所述支撑杆和多个固定螺母相互配合后能够将压力调节机构、接收晶体盖板、接收晶体固定架以及固定套连接，并使传导块与换能接收晶体抵紧，所述压力调节机构与支撑架固定连接，且所述压力调节机构能够调节传导块与换能发射晶体之间的抵紧力。
11.可选地，所述压力调节机构包括：弹簧座固定板，设于所述接收晶体盖板的上方，所述支撑杆能够贯穿弹簧座固定板，且所述固定螺母能够将弹簧座固定板压紧于接收晶体盖板上；弹簧支撑座，连接于所述弹簧座固定板上，弹簧套筒，连接于所述弹簧支撑座上，；且所述弹簧支撑座位于弹簧套筒的内侧；活塞，一端位于所述弹簧套筒的内侧、另一端螺纹连接于所述支撑架上；调节弹簧，设于所述弹簧套筒的内侧，所述调节弹簧的一端与弹簧支撑座连接、另一端与所述活塞抵接；其中，所述活塞能够在弹簧套筒中转动。
12.可选地，所述接收晶体盖板的下表面开设有供换能接收晶体卡入的限位槽。
13.可选地，所述接收晶体盖板与换能接收晶体之间填充有弹性体。
14.可选地，所述固定套的内表面开设有凹槽，且所述凹槽与缺口相对。
15.可选地，所述固定套的外壁贯穿开设有多个顶丝孔，所述顶丝孔供顶丝旋入固定。
16.可选地，所述支撑架包括两个分别呈u形、且开口相对布置的安装架，两个所述安装架的一端相铰接、且另一端螺纹连接有紧固螺钉，以使得两个所述安装架连接在一起。
17.可选地，每个所述安装架的表面均开设有两个标示线，当两个所述安装架共同抱紧四个换能发射晶体时，相邻两个所述换能发射晶体之间的缝隙能够与相应的标示线对准。
18.由上述技术方案可知，本发明提供的传递声波振动的装置，具有以下优点：
19.该装置可以有效提高换能发射晶体与传导块之间的接触面积和接触稳定性，大大减小换能发射晶体、传导块和换能接收晶体三者间相互滑动或者接触强度减弱的现象，显著降低换能发射晶体振动激发的声波传递减弱、甚至中断的风险，从而实现了声波快速、方便、可靠地传递的目的，进而提高测试效率和测试精准度。
20.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
21.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
22.图1为本发明实施例中传递声波振动的装置的整体结构图；
23.图2为本发明实施例中传递声波振动的装置的整体结构图；
24.图3为本发明实施例中传递声波振动的装置的主视图；
25.图4为本发明实施例中支撑架的爆炸图；
26.图5为本发明实施例中测试机构的结构示意图；
27.图6为本发明实施例中测试机构的剖视图；
28.图7为本发明实施例中固定套的结构示意图；
29.图8为本发明实施例中接收晶体固定架的结构示意图；
30.图9为本发明实施例中接收晶体盖板的结构示意图；
31.图10为本发明实施例中弹簧座固定板的结构示意图；
32.图11为本发明实施例中活塞的结构示意图；
33.图12为本发明实施例中弹簧支撑座的结构示意图。
34.附图标记说明：
35.1、支撑架；101、安装架；102、安装孔；103、紧固螺钉；104、标示线；2、换能发射晶体；3、测试机构；31、承接组件；311、固定套；312、接收晶体固定架；313、接收晶体盖板；314、压力调节机构；315、弹簧座固定板；316、弹簧套筒；317、弹簧支撑座；318、活塞；319、调节弹簧；32、传导块；33、换能接收晶体；4、装配孔；5、拉紧螺钉；6、凹槽；7、顶丝孔；8、固定孔；9、限位孔；10、限位槽；11、弹性体；12、支撑杆；13、连接孔；14、固定螺母；15、螺纹孔；16、限位板；17、限位翻边；18、控制柱。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
37.如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示为本发明实施例，该实施例中公开了一种传递声波振动的装置，包括环形结构的支撑架1，支撑架1的内侧设置有四个换能发射晶体2，四个换能发射晶体2分别为四分之一圆环结构，并且四个换能发射晶体2能够形成环形。同时，四个换能发射晶体2位于支撑架1的内侧。
38.支撑架1上连接有两个测试机构3，两个测试机构3对称分布于支撑架1的两侧，并且测试机构3用于对两两相对的换能发射晶体2的振动进行检测。测试机构3包括连接于支撑架1上的承接组件31，并且承接组件31的内侧连接有传导块32和换能接收晶体33。
39.传导块32的下表面与换能发射晶体2抵接、且上表面与换能接收晶体33抵接，传导块32的下表面为弧形面，且传导块32的下表面与换能发射晶体2的外表面相贴合。同时，传导块32的上表面和换能接收晶体33的下表面分别为平面，并且两个平面相贴合。
40.本实施例中的传递声波振动的装置，传导块32的上下表面分别与换能接收晶体33和换能发射晶体2相贴合，既能有效增加传导块32、换能接收晶体33和换能发射晶体2三者间的接触面积，又能提高三者间的耦合效果，还能提高三者间的贴合度以及接触稳定性。
41.由此可知，由于传导块32、换能接收晶体33和换能发射晶体2三者比较贴合，有效降低换能发射晶体2、传导块32和换能接收晶体33三者间相互滑动的风险，从而大大减小换能发射晶体2、传导块32和换能接收晶体33三者间接触强度减弱的现象。因此，此设计能够显著降低换能发射晶体2振动激发的声波传递减弱、甚至中断的风险，从而实现了声波快速、方便、可靠地传递的目的，进而提高测试效率和测试精准度。
42.不仅如此，换能发射晶体2、传导块32和换能接收晶体33三者相贴合，利用支撑架1以及测试机构3等部件的配合，使得三者间能够相互限位，既能够方便工作人员对换能发射晶体2、传导块32和换能接收晶体33三者的快速装配，还能提高装配精度，进一步提高检测准确性。
43.在其他实施例中，换能发射晶体2也可以是两个，并且测试机构3可以时四个，本实施例仅展示四个换能发射晶体2和两个测试机构3的状态。
44.传导块32可以采用聚乙烯、铁块等其他材质，本技术优选为聚乙烯块，在其他实施例中，只要能实现声波稳定传递的其他硬质材料均可。
45.在一个实施例中，如图3、图4所示，支撑架1包括两个分别呈u形的安装架101，并且两个安装架101的开口相对布置。同时，两个安装架101的一端通过铆钉形成铰接，以使得两个安装架101能够开合。同时，两个安装架101远离铆钉的一端分别贯穿开设有安装孔102，两个安装架101远离铆钉的一端设置有紧固螺钉103，其中一个安装孔102的内壁具有母螺纹，另一安装孔102为通孔，当紧固螺钉103穿过两个安装孔102并与带有母螺纹的安装孔102形成螺纹配合后，两个安装架101即可形成抱箍结构，从而实现两个安装架101的连接。
46.两个安装架101也可以通过铰链或折页等方式连接，只要能实现两个安装架101铰接的其他连接方式均可。同时，在其他实施例中，两个安装孔102也可以都具有母螺纹。
47.在一个实施例中，如图3、图4所示，每个安装架101的表面均开设有两个标示线104，当两个安装架101共同套在四个换能发射晶体2外侧时，相邻两个换能发射晶体2之间的缝隙刚好与相应的标示线104对准，从而实现各部件安装位置的快速确定。不仅如此，当各部件安装后，传导块32能够对准换能发射晶体2的中心位置，从而提高两者的对准度，既能实现声波更加稳定的传递，又能提高检测精准度。
48.在一个实施例中，如图5、图6所示，承接组件31包括由下到上依次设置的固定套311、接收晶体固定架312、接收晶体盖板313以及压力调节机构314。
49.在一个实施例中，如图5、图6所示，固定套311具有缺口并使得固定套311呈c形，同时，固定套311套设在传导块32上。固定套311位于缺口的一端贯穿开设有两个装配孔4，固定套311位于缺口处设置有拉紧螺钉5，其中一个装配孔4的内壁具有母螺纹，另一个装配孔4为通孔，当拉紧螺钉5穿过两个装配孔4并与带有母螺纹的装配孔4形成螺纹配合后，固定套311形成抱箍结构并抱紧传导块32，从而实现固定套311与传导块32的连接。
50.在其他实施例中，两个装配孔4也可以都具有母螺纹。
51.在一个实施例中，如图6、图7所示，固定套311的内表面开设有凹槽6，并且凹槽6与缺口相对。由于凹槽6的存在，实现固定套311内部应力的释放，从而提升固定套311的抱紧程度，进而使得固定套311能够愈加抱紧传导块32，以提高两者的连接稳定性。
52.在一个实施例中，如图6、图7所示，固定套311的外壁贯穿开设有多个顶丝孔7，多个顶丝孔7沿着固定套311的圆周方向均匀分布，并且顶丝孔7供顶丝旋入固定。当固定套311抱紧传导块32时，工作人员可以将顶丝旋入顶丝孔7，并使得顶丝抵紧传导块32。此时，顶丝能够对传导块32进行二次固定，降低固定套311与传导块32出现轴向方向的相对移动，从而提高两者的连接稳定性和结构稳定性。
53.在一个实施例中，如图6、图8所示，接收晶体固定架312的中心位置贯穿开设有矩形的固定孔8，并且换能接收晶体33插设于固定孔8内。同时，接收晶体固定架312的下表面开设有圆形的限位孔9，并且传导块32的上端部卡入于限位孔9内。此设计既能实现接收晶体固定架312与传导块32的相互限位，还能提高传导块32与换能接收晶体33的抵接稳定性。
54.换能接收晶体33与接收晶体固定架312之间可以设置卡接结构，以提高两个间的连接稳定性和结构稳定性。传导块32与接收晶体固定架312之间也可以增设卡接结构，以提
高两者间的连接稳定性和结构稳定性。不仅如此，此设计使得换能接收晶体33能够进行拆卸，当换能接收晶体33出现损坏时，工作人员能够对其进行更换，以降低维修成本和使用成本。
55.在一个实施例中，如图6、图9所示，接收晶体盖板313的下表面开设有限位槽10，并且换能接收晶体33的上端部卡入限位槽10内，以提高接收晶体盖板313与换能接收晶体33的限位效果和连接稳定性。同时，限位槽10内设置有弹性体11，并且弹性体11填充于接收晶体盖板313与换能接收晶体33之间。由于弹性体11的存在，使得传导块32能够与换能接收晶体33之间存在一定的压紧力，以提高两者的接触稳定性。
56.弹性体11可以采用泡棉、乳胶或其他弹性材料，本技术中的弹性体11为泡棉材质，其他实施例中也可以采用其他弹性材料。
57.在一个实施例中，如图6、图7所示，固定套311的上表面固定连接有多个支撑杆12，并且多个支撑杆12沿固定套311的圆周方向均匀分布。本技术中支撑杆12采用四个，在其他实施例中，支撑杆12也可以采用多个。接收晶体固定架312、接收晶体盖板313以及压力调节机构314上分别贯穿开设有四个连接孔13，四个支撑杆12分别穿过相应的连接孔13，并且每个支撑杆12的顶部均配合有固定螺母14。当四个支撑杆12分别与相应的固定螺母14形成配合后，压力调节机构314、接收晶体盖板313、接收晶体固定架312以及固定套311固定在一起，与此同时，传导块32与换能接收晶体33抵紧。
58.在一个实施例中，如图3、图6所示，压力调节机构314与安装架101连接，且压力调节机构314能够调节传导块32与换能发射晶体2之间的抵紧力，这样可以快速、方便、可靠地传递换能发射晶体2的振动方式，并通过示波器查看声波的相位是否一致，主频和振幅是否匹配。
59.在一个实施例中，如图6、图10所示，压力调节机构314包括弹簧座固定板315，弹簧座固定板315上开设有连接孔13，当支撑杆12贯穿弹簧座固定板315上的连接孔13，并且支撑杆12与固定螺母14形成配合后，即可将弹簧座固定板315压紧于接收晶体盖板313上，从而实现弹簧座固定板315与接收晶体盖板313的连接。
60.在一个实施例中，如图6、图11所示，弹簧座固定板315的上表面的中心位置贯穿开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有弹簧支撑座316。同时，螺纹支撑座316的上端螺纹套设有弹簧套筒316，并且弹簧套筒316与弹簧固定板315抵接，以使得弹簧支撑座317位于弹簧套筒316的内侧。同时，弹簧套筒316的上方设置有活塞318，活塞318的一端位于弹簧套筒316的内侧，并且活塞318能够在弹簧套筒316中转动。同时，安装架101上贯穿开设有螺纹孔15，活塞318的另一端螺纹穿设于螺纹孔15内，当活塞318转动时，活塞318能够缩进弹簧套筒316中或者从弹簧套筒316中伸出。
61.在一个实施例中，如图6、图11所示，活塞318位于弹簧套筒316内的一端一体成型有限位板16，弹簧套筒316的上端部向内翻折并形成限位翻边17，同时，限位翻边17用于阻挡限位板16从弹簧套筒316中滑出，从而实现对活塞318的限位。
62.在一个实施例中，如图6、图12所示，弹簧套筒316的内侧设置有调节弹簧319，调节弹簧319的一端套设在弹簧支撑座317的阶梯轴上，另一端与活塞318限位板16抵接。当旋动活塞318转动时，调节弹簧319发生压缩形变，此时，传导块32在力的作用下即可愈加抵紧换能发射晶体2，从而实现两者间抵紧力的调节。
63.弹簧套筒316和弹簧支撑座317也可以与弹簧座固定板315卡接固定或焊接固定。
64.在一个实施例中，如图11所示，活塞318远离限位板16的一端一体成型有控制柱18，控制柱18的周向侧壁为正六边形结构，以方便工作人员通过六角扳手旋动控制柱18带动活塞318快速转动。控制柱18的周向侧壁也可以是矩形或花键结构，只要方便工作人员通过工具旋动的其他结构均可。
65.本实施例中的传递声波振动的装置，装配过程如图1、图2、图3、图5、图6所示：
66.将固定套311套设在传导块32上，并调整固定套311与传导块32的位置，然后通过拉紧螺钉5使得固定套311抱紧传导块32；
67.接着，将接收晶体固定架312放在传导块32上方，再将换能接收晶体33放在固定孔8内，并使得换能接收晶体33与传导块32抵接；
68.接着，将接收晶体盖板313放在换能接收晶体33上，并使换能接收晶体33卡入限位槽10内；
69.接着，将弹簧座固定板315、弹簧套筒316、活塞318以及调节弹簧319等部件进行组装，然后将弹簧座固定板315放在接收晶体盖板313上，再利用固定螺母14与支撑杆12的配合，使得弹簧座固定板315、接收晶体盖板313、接收晶体固定架312以及固定套311实现连接；
70.接着，将活塞318与螺纹孔15进行连接；
71.接着，利用紧固螺钉103和紧固螺母对两个安装架101进行连接，并使得四个换能发射晶体2位于两个安装架101之间；
72.接着，旋动控制柱18带动活塞318转动，并使得传导块32与换能发射晶体2抵紧，然后将该装置与示波器连接，此时，即可对声波进行检测。
73.由上述过程可知，采用该装置，由于传导块32的上下表面分别与换能接收晶体33和换能发射晶体2相贴合，既能有效增加传导块32、换能接收晶体33和换能发射晶体2三者之间的接触面积，又能提高三者间的耦合效果，还能提高三者之间的贴合度以及接触稳定性。由此可知，由于传导块32、换能接收晶体33和换能发射晶体2三者比较贴合，当按压换能接收晶体33或对传导块32进行固定时，有效降低换能发射晶体2、传导块32和换能接收晶体33三者间相互滑动的风险，从而大大减小换能发射晶体2、传导块32和换能接收晶体33三者间接触强度减弱的现象。因此，此设计能够显著降低换能发射晶体振动激发的声波传递减弱、甚至中断的风险，从而实现了声波快速、方便、可靠地传递的目的，进而提高测试效率和测试精准度。
74.需要注意的是，除非另有说明，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
75.此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
76.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限
于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。