通用雙球自沉浮式海底地震儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于海洋地球物理勘測(cè)領(lǐng)域，尤其是通用雙球自沉浮式海底地震儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在，海洋深水油氣勘探、海洋殘留盆地勘探以及對(duì)海底天然氣水合物的勘探研究受到廣泛關(guān)注，與此同時(shí)，海底數(shù)字地震儀作為這些勘探作業(yè)中的重要儀器，對(duì)其性能和指標(biāo)的要求也越來(lái)越高，比如，要更適應(yīng)大于3000m的水深、提高分辨率和連續(xù)工作時(shí)間等。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，海底地震儀下沉到海底和上浮到海面，均廣泛使用均使用沉藕架-脫鉤機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)沉浮技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其上浮一般利用單艙球或多艙球自身的浮力，這以技術(shù)雖然比較成熟，但是限制了儀器自身的總重量，以至于難以搭載更多的探測(cè)儀器，也因此阻礙海底地震儀實(shí)現(xiàn)更多的功能，或者安裝更多的電池實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè);而且，在對(duì)海底地震儀進(jìn)行數(shù)據(jù)回收時(shí)，必須將儀器打撈上船，這使數(shù)據(jù)回收具有很高的成本;儀器再次投放時(shí)需要重新安裝沉藕架和脫鉤機(jī)構(gòu)，這使儀器再次投放不便于操作，且具有較高的成本。
[0004]—方面，相關(guān)測(cè)量?jī)x器改進(jìn)技術(shù)迅速發(fā)展，其中公開(kāi)的常平裝置、地震儀、采集器系統(tǒng)以及儀器艙球電池組較為新穎而且具有應(yīng)用價(jià)值。而另一方面，對(duì)于儀器的沉浮實(shí)現(xiàn)改進(jìn)技術(shù)卻公開(kāi)較少。改進(jìn)技術(shù)其浮沉原理也仍未突破現(xiàn)有沉藕架-脫鉤機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)，所以所列相關(guān)的缺陷并未能克服解決。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種通用雙球自沉浮式海底地震儀，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回收成本低、方便海上投放與回收，并且易于重復(fù)投放。
[0006]本實(shí)用新型的目的將通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):包括GPS/衛(wèi)星通信雙天線、水聲壓力傳感器、儀器艙球、浮力艙球、浮力皮囊、內(nèi)皮囊、液壓裝置、地震儀和常平裝置;儀器艙球和浮力艙球各有一個(gè)而且上、下設(shè)置，其中，儀器艙球位于浮力艙球上部;儀器艙球和浮力艙球剛性連接形成一個(gè)整體，其中，儀器艙球上安裝GPS/衛(wèi)星通信雙天線和水聲壓力傳感器，浮力艙球上安裝浮力皮囊，儀器艙球由外部的殼體和內(nèi)部的測(cè)試功能模塊構(gòu)成，測(cè)試功能模塊包括地震儀和常平裝置，同時(shí)，浮力艙球內(nèi)部安裝內(nèi)皮囊和液壓裝置，外皮囊、內(nèi)皮囊和液壓裝置之間由管線連通，儀器艙球和浮力艙球內(nèi)均安裝有電池組，儀器艙球中的測(cè)試功能模塊和浮力艙球中的液壓裝置之間有控制線路連接。
[0007]尤其是，在浮力艙球和儀器艙球中都裝有電池組，兩個(gè)艙球通過(guò)能夠在深海使用的電線和數(shù)據(jù)線相連，實(shí)現(xiàn)電池的共享，儀器艙球中安裝的水聲及控制電路板上內(nèi)置的電源管理模塊能實(shí)時(shí)地監(jiān)督電池的電能儲(chǔ)量。
[0008]尤其是，儀器艙球頂部外安裝水聲壓力傳感器，在水聲壓力傳感器上側(cè)安裝GPS/衛(wèi)星通信雙天線;儀器艙球的外部的殼體由儀器艙塑料外殼和儀器艙玻璃內(nèi)殼構(gòu)成，儀器艙球內(nèi)部的測(cè)試功能模塊包括地震儀、常平裝置、采集器系統(tǒng)、水聲及控制電路板、儀器艙電池組和水聲通訊模塊，儀器艙電池組以電池組壓條固定在儀器艙電池托盤(pán)上，儀器艙電池托盤(pán)安裝在儀器艙電池板支架頂部，儀器艙電池板支架固定在儀器艙球內(nèi)下部，在儀器艙電池板支架內(nèi)側(cè)固定地震儀，在儀器艙電池板支架底部安裝常平裝置，在儀器艙電池組上方安裝水聲及控制電路板，水聲通訊模塊和采集器系統(tǒng)集成在水聲及控制電路板上;儀器艙塑料外殼和儀器艙玻璃內(nèi)殼上部安裝儀器艙真空氣嘴。儀器艙塑料外殼和儀器艙玻璃內(nèi)殼均由上下二組半球?qū)蠘?gòu)成，而且在這二組半球之間安裝儀器艙O型環(huán)進(jìn)行密封分隔。
[0009]尤其是，浮力艙球由上部的浮力艙玻璃內(nèi)殼和作為浮力艙玻璃內(nèi)殼保護(hù)罩的浮力艙塑料外殼，以及底部的浮力皮囊構(gòu)成，浮力皮囊包括外皮囊和外皮囊外側(cè)的皮囊保護(hù)罩。在浮力艙玻璃內(nèi)殼內(nèi)安裝有內(nèi)皮囊、浮力艙電池組和液壓裝置，浮力艙球內(nèi)的下部安裝液壓裝置，浮力艙球內(nèi)的上部安裝浮力艙電池組，在浮力艙電池組上側(cè)安裝內(nèi)皮囊。其中，液壓裝置通過(guò)液壓裝置托盤(pán)安裝在浮力艙球內(nèi)的下部。液壓裝置包括液壓控制模塊、浮力電機(jī)、浮力齒輪箱和雙向齒輪栗，浮力艙球底部裝有短距離聲吶測(cè)距裝置。液壓裝置托盤(pán)上側(cè)安裝雙向齒輪栗，在雙向齒輪栗底部安裝液壓控制模塊，雙向齒輪栗與其旁邊豎立固定在液壓裝置托盤(pán)上的浮力齒輪箱連接，浮力齒輪箱上部橫向連接浮力電機(jī)。內(nèi)皮囊外的浮力艙玻璃球內(nèi)殼和浮力艙塑料外殼上安裝有浮力艙真空氣嘴。浮力艙電池組固定在浮力艙電池托盤(pán)上，浮力艙電池托盤(pán)固定在浮力艙電池板支架頂部，在浮力艙電池組和浮力艙電池托盤(pán)之間安裝電池組壓條，浮力艙電池板支架安裝在液壓裝置托盤(pán)上方。浮力艙玻璃內(nèi)殼和浮力艙塑料外殼均由上下二組半球?qū)蠘?gòu)成，而且在這二組半球之間安裝浮力艙O型環(huán)進(jìn)行密封分隔。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果:儀器艙球和浮力艙球各有一個(gè)而且上、下設(shè)置，其中，儀器艙球位于浮力艙球上部;儀器艙球和浮力艙球剛性連接形成一個(gè)整體，在儀器投放和回收時(shí)，采用自浮沉方式，浮力艙球的液壓裝置在外皮囊和內(nèi)皮囊之間進(jìn)行液壓操作，使儀器的總體積增大或縮小，以改變儀器的總體浮力與重力的對(duì)比關(guān)系，儀器利用海水浮力上浮至海面或下落到海底，儀器在數(shù)據(jù)傳輸完成后自行下沉繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)探測(cè)，相比于現(xiàn)有的回收方式，能夠大量節(jié)省儀器回收所耗費(fèi)的時(shí)間，大幅度節(jié)省數(shù)據(jù)回收和儀器再次投放的成本，可操作性和控制精確都得到保證，大幅度降低儀器的能耗，顯著提高海底測(cè)量?jī)x器艙的回收率及可靠性，使用靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型是實(shí)施例1中的自沉浮式海底地震儀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是實(shí)施例1中的儀器艙球結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3是實(shí)施例1中的浮力艙球結(jié)構(gòu)圖。
[0014]附圖標(biāo)記包括:GPS/衛(wèi)星通信雙天線1、水聲壓力傳感器2、儀器艙球3、浮力艙球4、浮力皮囊5、儀器艙塑料外殼6、儀器艙玻璃內(nèi)殼7、地震儀8、儀器艙電池板支架9、常平裝置10、儀器艙真空氣嘴11、水聲及控制電路板12、儀器艙電池組13、電池組壓條14、儀器艙O型環(huán)15、儀器艙電池托盤(pán)16、浮力艙塑料外殼17、浮力艙玻璃內(nèi)殼18、浮力艙電池板支架19、浮力艙電池托盤(pán)20、液壓裝置托盤(pán)21、浮力電機(jī)22、皮囊保護(hù)罩23、外皮囊24、浮力艙真空氣嘴25、內(nèi)皮囊26、浮力艙電池組27、電池組壓條28、浮力艙O型環(huán)29、短距離聲吶測(cè)距裝置30、浮力齒輪箱31、雙向齒輪栗32、液壓控制模塊33。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本實(shí)用新型原理在于，研究現(xiàn)有海底地震儀使用沉藕架-脫鉤機(jī)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用后使得儀器設(shè)備的數(shù)據(jù)回收成本高、不便于再次投放、觀測(cè)時(shí)間短等問(wèn)題，而放棄現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)選擇，采用固定配裝浮力艙結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)儀器自身可以完整實(shí)現(xiàn)多次自浮沉投放或回收作業(yè)。
[0016]本實(shí)用新型包括:GPS/衛(wèi)星通信雙天線1、水聲壓力傳感器2、儀器艙球3、浮力艙球
4、浮力皮囊5、內(nèi)皮囊26、液壓裝置、地震儀8和常平裝置10。
[0017]本實(shí)用新型由固定連接的儀器艙球3和浮力艙球4兩個(gè)主要部分構(gòu)成，其中，儀器艙球3的主要?dú)んw和浮力艙球4的部分殼體均包括內(nèi)外套裝的塑料艙球和玻璃艙球兩部分，其間剛性連接形成一個(gè)整體以便于同時(shí)投放和回收，并且能夠減少儀器在水下工作時(shí)的相互干擾。
[0018]本實(shí)用新型中，在儀器艙球3和浮力艙球4投放時(shí)，通過(guò)浮力艙球4改變自身的浮力，從而能夠調(diào)整儀器下落的速度，使的儀器能夠以較小的速度在海底著地，從而避免了儀器在海底著地時(shí)由于速度過(guò)大陷入地面造成無(wú)法回收的情況。
[0019]本實(shí)用新型中，在海底進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以通過(guò)浮力艙球4調(diào)整儀器與海底的耦合度，儀器能夠更精確的測(cè)量地震信號(hào)。
[0020]本實(shí)用新型工作時(shí)，具有多種數(shù)據(jù)回收模式，能夠做到大地震的準(zhǔn)實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)回收。在數(shù)據(jù)回收時(shí)，儀器上浮后使用衛(wèi)星通信傳輸數(shù)據(jù)，采用GPS和衛(wèi)星通信雙天線I通訊，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通