一種具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體，包括外殼、顯示單元、電路系統(tǒng)、可調(diào)整平臺(tái)、水泡水平儀、支架及傾角傳感器，本發(fā)明所提供的具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體采用傾角傳感器進(jìn)行角度的實(shí)時(shí)測(cè)量，通過(guò)電路系統(tǒng)調(diào)整可調(diào)整平臺(tái)內(nèi)部的步進(jìn)電機(jī)工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)三分量地震檢波器的水平傾角實(shí)時(shí)顯示及自動(dòng)調(diào)平節(jié)功能。該地震檢波器封裝殼體結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉，水平調(diào)節(jié)速度快、精度高，調(diào)平過(guò)程不破壞檢波器底腳與地面的耦合質(zhì)量，對(duì)提高野外地震勘探中布設(shè)檢波器的施工效率、改善施工質(zhì)量有顯著提高。
【專利說(shuō)明】—種具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有自動(dòng)調(diào)整功能的封裝殼體，具體的說(shuō)，涉及一種具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體。

【背景技術(shù)】
[0002]地震檢波器拾取地震振動(dòng)并將其轉(zhuǎn)化為符合儀器記錄系統(tǒng)需要的能量形式，廣泛應(yīng)用于地球物理勘探，地震、海嘯等自然災(zāi)害的預(yù)測(cè)分析研究等。三分量地震檢波器一般采用兩只水平分量、一只垂直分量地震檢波器芯體彼此垂直組合的結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于多波、多分量地震勘探。三分量地震檢波器對(duì)調(diào)平的要求嚴(yán)格，任何傾角的偏差都會(huì)產(chǎn)生極化參數(shù)的誤差，進(jìn)而影響地質(zhì)解釋的準(zhǔn)確性及結(jié)論的正確性。目前，三分量地震檢波器使用中普遍采用手動(dòng)調(diào)平結(jié)構(gòu)，即通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)安裝在檢波器底部的三個(gè)錐形調(diào)整腳的高低實(shí)現(xiàn)檢波器調(diào)平的目的，高質(zhì)量的檢波器調(diào)平耗費(fèi)較多的人力及時(shí)間，且調(diào)節(jié)過(guò)程中極容易造成地震檢波器與地面的耦合質(zhì)量下降。中國(guó)專利CN2410655Y給出一種改進(jìn)型三分量地震檢波器的手動(dòng)調(diào)平結(jié)構(gòu)，該技術(shù)雖然在很大程度上解決了檢波器與地面的耦合效果問(wèn)題，但在調(diào)平效率上未有明顯改進(jìn)。通常，一次三分量地震勘探需要幾十只、甚至上百只三分量地震檢波器，檢波器調(diào)平在其布設(shè)過(guò)程中占據(jù)較大比重，嚴(yán)重制約整個(gè)勘探施工的效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是要提供一種具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體，解決地震檢波器布設(shè)過(guò)程中調(diào)平費(fèi)時(shí)費(fèi)力、易破壞底腳與地面的耦合質(zhì)量等問(wèn)題，提高地震勘探的效率及質(zhì)量。
[0004]用于實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)解決方案:將三分量地震檢波器芯體放置在一種具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體內(nèi)部，采用自動(dòng)調(diào)平代替手動(dòng)調(diào)平，縮短調(diào)平時(shí)間、消除調(diào)平過(guò)程對(duì)地面耦合質(zhì)量的破壞，調(diào)平結(jié)果通過(guò)顯示單元直觀讀出，并可與水泡水平儀方便驗(yàn)證。具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體包括外殼、顯示單元、電路系統(tǒng)、可調(diào)整平臺(tái)、水泡水平儀、支架及傾角傳感器。在工作過(guò)程中，封裝殼體內(nèi)部的傾角傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量可調(diào)整平臺(tái)表面的傾角，并將測(cè)量結(jié)果傳送至電路系統(tǒng)的邏輯控制單元，邏輯控制單元通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，向步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出信號(hào)，進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)，達(dá)到裝置的自動(dòng)調(diào)平的目的。所述的顯示單元安裝在外殼的上表面；所述的支架平行安裝在可調(diào)整平臺(tái)的上表面；所述的電路系統(tǒng)及水泡水平儀安裝在支架的上表面；所述的傾角傳感器安裝在可調(diào)整平臺(tái)的上表面。
[0005]所述傾角傳感器為雙軸傾角傳感器，可實(shí)現(xiàn)兩水平正交方向的角度測(cè)量；
[0006]所述電路系統(tǒng)包括邏輯控制電路部分及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路部分，采用微控制器作為邏輯控制電路部分的控制單元；
[0007]所述外殼上表面設(shè)有電纜引線插座及透明材料窗口，電路系統(tǒng)的電源經(jīng)電纜引線插座由外部引入；
[0008]所述的具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體，其可調(diào)整平臺(tái)由調(diào)整座、底座、步進(jìn)電機(jī)、帶有彈簧的拉桿螺栓和鋼珠組成，其特征在于:
[0009]所述步進(jìn)電機(jī)為混合式絲桿步進(jìn)電機(jī)，絲桿一端為拋光的半球形；
[0010]所述的調(diào)整座與底座通過(guò)帶有彈簧的拉桿螺栓彈性的聯(lián)接在一起，調(diào)整座與底座之間設(shè)計(jì)有一對(duì)錐孔以固定鋼珠，調(diào)整座可繞鋼珠相對(duì)底座轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0011]所述的步進(jìn)電機(jī)安裝在調(diào)整座的上表面，經(jīng)垂直貫穿調(diào)整座的絲桿與底座接觸，電路系統(tǒng)通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的絲桿旋進(jìn)或后退實(shí)現(xiàn)調(diào)整座的水平調(diào)節(jié)；
[0012]所述的三分量地震檢波器的自動(dòng)調(diào)平裝置，其特征在于水泡水平儀垂直位于外殼的透明材料窗下方，使用中可以隨時(shí)觀察調(diào)整座的水平狀態(tài)，并與顯示單元所顯示的角度對(duì)比。
[0013]本發(fā)明提供一種具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體，采用自動(dòng)調(diào)平代替手動(dòng)調(diào)平，縮短調(diào)平時(shí)間，解決三分量地震檢波器布設(shè)調(diào)平費(fèi)時(shí)費(fèi)力、消除調(diào)平過(guò)程對(duì)檢波器底腳與地面的耦合質(zhì)量破壞等問(wèn)題，提高地震勘探的效率及質(zhì)量。調(diào)平結(jié)果通過(guò)顯示單元直觀讀出，并可與水泡水平儀方便驗(yàn)證。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有特點(diǎn):
[0014]1、調(diào)平精度高、速度快。
[0015]2、不破壞檢波器底腳與地面的耦合關(guān)系。
[0016]3、施工方便、降低人力成本，提高施工效率。
[0017]4、裝置簡(jiǎn)單、成本相對(duì)檢波器低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0019]圖2是本發(fā)明應(yīng)用于三分量地震檢波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主視圖，即圖1中安裝了兩個(gè)水平及一個(gè)垂直地震檢波器芯體，并去掉了調(diào)平裝置的外殼、顯示單元、電路系統(tǒng)、支架及水泡水平儀；
[0020]圖3是本發(fā)明應(yīng)用于三分量地震檢波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖，即圖2的俯視圖；
[0021]圖4是具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體的原理框圖；
[0022]圖5是具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體的邏輯流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]本具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體是一個(gè)由可調(diào)整平臺(tái)、傾角傳感器、電路系統(tǒng)及顯示單元組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)，傾角傳感器測(cè)量可調(diào)整平臺(tái)的姿態(tài)信息并送至電路系統(tǒng)，電路系統(tǒng)根據(jù)姿態(tài)信息進(jìn)行邏輯判斷，控制步進(jìn)電機(jī)絲桿的旋進(jìn)或后退，進(jìn)而控制可調(diào)整平臺(tái)的姿態(tài)。
[0024]如圖1、圖2和圖3示所示具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體的整體結(jié)構(gòu)，包括外殼1、顯示單元2、電路系統(tǒng)3、可調(diào)整平臺(tái)4、水泡水平儀5、支架6及雙軸傾角傳感器7，其中，可調(diào)整平臺(tái)包括步進(jìn)電機(jī)8、調(diào)整座9、底座10、帶有彈簧的拉桿螺栓11和鋼珠12組成。調(diào)整座9和底座10通過(guò)帶有彈簧的拉桿螺栓11彈性地聯(lián)接為一體，調(diào)整座9與底座10之間設(shè)計(jì)有一對(duì)錐孔以固定鋼珠12，通過(guò)調(diào)整帶有彈簧的拉桿螺栓11的旋緊程度，即可實(shí)現(xiàn)調(diào)整座9、底座10與鋼珠12之間的緊密接觸，并在步進(jìn)電機(jī)8的絲桿的作用下實(shí)現(xiàn)調(diào)整座9相對(duì)于底座10繞鋼珠12轉(zhuǎn)動(dòng)。合理設(shè)計(jì)調(diào)整座9的直徑、鋼珠12的大小及步進(jìn)電機(jī)8的參數(shù)，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平裝置的調(diào)整座9與底座10在O?15°范圍的任意調(diào)整，并能使調(diào)整座在45s內(nèi)調(diào)整到水平0.05°以內(nèi)，圖4和圖5分別是三分量地震檢波器的自動(dòng)調(diào)平裝置的原理框圖和邏輯流程圖。
[0025]外殼I的上表面設(shè)有電纜引線插座及透明材料窗口，自動(dòng)調(diào)平裝置的電源由電纜引線插座輸入，電路系統(tǒng)3和水泡水平儀5安裝在支架6上，水泡水平儀5位于透明材料窗口的正下方，必要時(shí)可對(duì)自動(dòng)調(diào)平的結(jié)果進(jìn)行校對(duì)。兩個(gè)水平方向檢波器芯體13及一個(gè)垂直方向的檢波器芯體14與步進(jìn)電機(jī)8及雙軸傾角傳感器7間隔布置在調(diào)整座9的上表面。
【權(quán)利要求】
1.一種具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體包括外殼、顯示單元、電路系統(tǒng)、可調(diào)整平臺(tái)、水泡水平儀、支架及傾角傳感器，所述的顯示單元安裝在外殼的上表面；所述的支架平行安裝在可調(diào)整平臺(tái)的上表面；所述的電路系統(tǒng)及水泡水平儀安裝在支架的上表面；所述的傾角傳感器安裝在可調(diào)整平臺(tái)的上表面；其特征在于: 所述傾角傳感器為雙軸傾角傳感器，可實(shí)現(xiàn)兩水平正交方向的角度測(cè)量； 所述電路系統(tǒng)包括邏輯控制電路部分及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路部分，采用微控制器作為邏輯控制電路部分的控制單元； 所述外殼上表面設(shè)有電纜引線插座及透明材料窗口，電路系統(tǒng)的電源經(jīng)電纜引線插座由外部引入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體，可調(diào)整平臺(tái)由調(diào)整座、底座、步進(jìn)電機(jī)、帶有彈簧的拉桿螺栓和鋼珠組成，其特征在于: 所述步進(jìn)電機(jī)為混合式絲桿步進(jìn)電機(jī)，絲桿一端為拋光的半球形； 所述的調(diào)整座與底座通過(guò)帶有彈簧的拉桿螺栓彈性的聯(lián)接在一起，調(diào)整座與底座之間設(shè)計(jì)有一對(duì)錐孔以固定鋼珠，調(diào)整座可繞鋼珠相對(duì)底座轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述的步進(jìn)電機(jī)安裝在調(diào)整座的上表面，經(jīng)垂直貫穿調(diào)整座的絲桿與底座接觸，電路系統(tǒng)通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的絲桿旋進(jìn)或后退實(shí)現(xiàn)調(diào)整座的水平調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)調(diào)平功能的三分量地震檢波器的封裝殼體，其特征在于水泡水平儀垂直位于外殼的透明材料窗下方，使用中可以隨時(shí)觀察調(diào)整座的水平狀態(tài)，并與顯示單元所顯示的角度對(duì)比。
【文檔編號(hào)】G01V1/18GK104360379SQ201410634906
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】楊大鵬, 邢雪峰, 李念儒, 王啟發(fā), 徐慧儀, 林君 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)