一種三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種三分量地震檢波器自動調(diào)平裝置，包括外殼、顯示單元、電路系統(tǒng)、可調(diào)整平臺、水泡水平儀、支架及傾角傳感器，本實(shí)用新型所提供的三分量地震檢波器自動調(diào)平裝置采用傾角傳感器進(jìn)行角度的實(shí)時測量，通過電路系統(tǒng)調(diào)整可調(diào)整平臺內(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安裝角度實(shí)時顯示和自動水平調(diào)節(jié)功能。該調(diào)平裝置結(jié)構(gòu)簡單、占用三分量地震檢波器內(nèi)部空間小、調(diào)節(jié)速度快、精度高，對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。
【專利說明】一種三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自動調(diào)平裝置，具體的說，涉及一種三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]地震檢波器拾取地震振動并將其轉(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)測分析研宄等。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調(diào)平的要求嚴(yán)格，任何傾角的偏差都會產(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調(diào)平結(jié)構(gòu)，即通過手動調(diào)節(jié)安裝在檢波器底部的三個錐形調(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)較多的人力及時間，且調(diào)節(jié)過程中極容易造成地震檢波器與地面的耦合質(zhì)量下降。中國專利CN2410655Y給出一種改進(jìn)型三分量地震檢波器的手動調(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)過程中占據(jù)較大比重，嚴(yán)重制約整個勘探施工的效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是要提供一種三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置，解決其調(diào)平費(fèi)時費(fèi)力、調(diào)節(jié)過程中易破壞底腳與地面的耦合質(zhì)量等問題，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個便攜式的自動調(diào)平裝置上，實(shí)現(xiàn)三分量地震檢波器的自動調(diào)平，消除平時間及對地面耦合質(zhì)量的破壞，調(diào)整結(jié)果通過顯示單元直觀讀出，并可用水泡水平儀方便驗(yàn)證。三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置包括外殼、顯示單元、電路系統(tǒng)、可調(diào)整平臺、水泡水平儀、支架及傾角傳感器。在工作過程中，自動調(diào)平裝置內(nèi)部的傾角傳感器實(shí)時測量可調(diào)整平臺表面的傾角，并將測量結(jié)果傳送至電路系統(tǒng)的邏輯控制單元，邏輯控制單元通過對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，向步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路發(fā)出信號，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)整平臺的上表面。其特征在于:
[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]所述的三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置，其可調(diào)整平臺由調(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)計有一對錐孔以固定鋼珠，調(diào)整座可繞鋼珠相對底座轉(zhuǎn)動；
[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比。
[0013]本實(shí)用新型提供一種三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置，解決其調(diào)平費(fèi)時費(fèi)力、調(diào)節(jié)過程中易破壞底腳與地面的耦合質(zhì)量等問題，提高地震勘探的效率及質(zhì)量。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有特點(diǎn):
[0015]1、調(diào)平精度高、速度快。
[0016]2、不破壞檢波器與地面的耦合關(guān)系。
[0017]3、施工方便、降低人力成本，提高施工效率。
[0018]4、裝置簡單、成本相對檢波器低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0020]圖2是實(shí)用新型應(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中安裝了兩個水平及一個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；
[0021]圖3是實(shí)用新型應(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；
[0022]圖4三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置的原理框圖；
[0023]圖5三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置的邏輯流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]本三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置是一個由可調(diào)整平臺、傾角傳感器、電路系統(tǒng)及顯示單元組成的自動控制系統(tǒng)，傾角傳感器測量可調(diào)整平臺的姿態(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)整平臺的姿態(tài)。
[0025]如圖1、圖2和圖3示所示三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置的整體結(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)計有一對錐孔以固定鋼珠12，通過調(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相對于底座10繞鋼珠12轉(zhuǎn)動。合理設(shè)計調(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)，即可實(shí)現(xiàn)自動調(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調(diào)平裝置的原理框圖和邏輯流程圖。
[0026]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，必要時可對自動調(diào)平的結(jié)果進(jìn)行校對。兩個水平方向檢波器芯體13及一個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】
1.一種三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置，包括外殼、顯示單元、電路系統(tǒng)、可調(diào)整平臺、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所述的三分量地震檢波器的自動調(diào)平裝置，可調(diào)整平臺由調(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)計有一對錐孔以固定鋼珠，調(diào)整座可繞鋼珠相對底座轉(zhuǎn)動； 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所述的三分量地震檢波器的自動調(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比。
【文檔編號】G01C9/00GK204166143SQ201420673148
【公開日】2015年2月18日 申請日期: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 申請人:吉林大學(xué)