气动发声机构用电磁阀的设计研究
摘要 对电磁阀式气动发声机构中电磁阀的设计进行了详细探讨，对于该电磁阀的研制以及提高井深测试仪器的测试性能具有一定的参考价值。
关键词 回声测距 电磁阀气动发声机构
1气动发声机构现状
油田目前广泛使用的井深测试装置的气动发声机构主要是机械控制式。机械控制式气动发声机构的工作原理主要是依靠压差和弹簧力来实现气动阀门的快速开启产生声脉冲，而阀门的关闭靠杠杆机构手动回位。该机构可在瞬间产生一个强声脉冲信号，结构简单，无需借助于外部能源。但其不足之处在于关闭滞后，造成原始声波信号的尾段与井内反射回的前几个接箍波信号叠加，给信号处理时接箍波位置的定位带来困难，降低仪器测量的准确性和可靠性。
针对机械式气动发声装置的不足之处，电磁阀式气动发声机构的出现则很好的解决了这些问题。电磁阀式气动发声机构的工作原理主要是依靠电磁铁通电产生的电磁吸力拉动阀杆实现阀门迅速开启，断电后电磁吸力消失，依靠弹簧力实现阀门的迅速关闭。该机构的优点是阀门开启、关闭动作迅速，不仅可保证产生强的声脉冲信号，还避免了机械式关闭滞后带来的声波信号拖尾问题。同时利用电磁阀实现声波信号的控制还能在保证测试效果的前提下实现井深测试装置的小型化和轻量化，是气动发声机构的发展方向。
2电磁阀的设计
2.1技术要求
根据气动发声机构的工作环境要求，对电磁阀提出以下技术指标：额定电压：12V直流电；电磁吸力≥2公斤；额定工作行程δ：1mm；环境温度：－30℃～40℃；
線圈允许温升：80℃。
2.2电磁铁结构型式选择
电磁铁按结构型式不同分为盘式、拍合式、螺管式等。不同的结构型式，其吸力特性差异很大，根据电磁铁工作的负载特性选择合适的结构型式，不仅可获得良好的工作可靠性，降低功能损耗，提高使用寿命，还可获得较好的经济性，大大节约材料的使用。螺管式电磁铁以其在大行程处能产生较大吸力的特点，适合应用于初始吸力要求大的场合，气动发声机构要产生强烈的声脉冲信号，要求击发机构的阀门打开动作迅速，这就要求电磁铁在初始位置的吸力很大以产生一个较大的加速度，因此本系统电磁铁的结构型式选择螺管式。
2.3磁极形状的选择
相同类型的电磁铁，磁极形状不同，其吸力特性也存在明显差异。图1为不同磁极形状的直流螺管式电磁铁的吸力特性曲线，曲线1为衔铁端面为平面的吸力特性，曲线2为衔铁端面为圆锥面的吸力特性。在...
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