CN103091704A - 轻型气压式浅水域地震波全自动触发器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轻型气压式浅水域地震波全自动触发器,包括：a、设置在船体（1）中的框架，框架上端连接气缸（12），它通过管道（13）与气源相连。气缸（12）的活塞杆（11）上铰接吊钩（10）；b、击震锤体（5）与吊钩（10）连接配合。当吊钩（10）与限位板（8）接触时产生翻转，击震锤体（5）落下与设置在船底的垫板（3）形成撞击配合，产生地震波。本发明提出轻型气压式地震波全自动触发器，产生的地震波具有能量和频带适中，杂波少，能量和冲击频率可调并可固定，同时，本发明轻便，总重量不到60kg，搬运方便，适合浅水域和无起吊设备的场地使用。

Description

轻型气压式浅水域地震波全自动触发器
技术领域
本发明涉及一种地震波发生装置，特别涉及轻型气压式浅水域地震波全自动触发器。
背景技术
现有的地震波发生装置主要有以下几种类型：电火花震源、空气枪震源、地震枪震源、冲击震源以及炸药震源等。
（一）电火花震源
电火花震源的原理是利用高压电极在水中的放电效应激发地震的装置。激发前，高压整流电路先使高压电容充电到几十千伏，高压电容通过放电电缆和放电开关与放置于海水中的一对电极相连。激发时，放电开关接通，电极突然获得几十千伏的高压，电极间水介质中形成十几万安培的放电电流，瞬间产生出几十万焦耳的热能，使海水汽化，对海水产生巨大的冲击力，激发出地震波。电火花震源的特点是激发的地震波频率高(一般100～000Hz或以上)，因而分辨率较高。电火花震源可提供的能量较低。
电火花震源亦存在如下不足：由于产生的频率较高，因此探测深度较浅，对水下卵石、抛石等离散体其产生的地震波无法穿透；易产生气泡效应；震源设备较重且体积庞大，需专用起吊设备和货车进行搬运；多为进口，价格昂贵。
（二）空气枪震源
其原理是利用空气压缩机把高压空气经由进气管打进上气室，推动往复阀落下。往复阀中心有一孔道，高压空气由此从上气室进入下气室上、下气室内的压强虽然相同，但往复阀上端的活塞面积略大于下端的活塞面积，故产生静压力使往复阀下降直到被上气室的底座托住。在气枪被触发时，电磁阀打开，高压空气便沿着上气室右壁的孔道注入往复阀上端活塞与上气室底座之间，使往复阀失去平衡，以极高的速度向上滑动。当往复阀的下端活塞滑过四个大排气口下气室的全部高压空气便急速喷到水中产生高压气泡，气泡在静水压力作用下将产生胀缩震荡(气泡效应)，形成向外传播的压力波。
空气枪震源的不足之处在：易产生气泡效应；能量太小，频带太窄，信号难以穿透深度较大较厚的土层。
（三）地震枪震源
地震枪是工作原理是利用子弹内火药燃烧的气体,把一个实心弹丸垂直射人地下几米深处。在射人的一瞬间,弹丸持续推动土壤产生震动,直到弹丸动能耗尽为止.由此震动形成地震波向外传播,然后由具有相关累加功能的增强型地震仪记录下来。
地震枪震源不足之处在于：易产生气泡效应；能量太小，频带太窄，信号难以穿透深度较大较厚的土层；火药为国家管控用品，需办理相关手续，使用不便。
（四）炸药震源
炸药震源的原理是利用一定量的炸药在试验场地进行引爆，瞬间产生地震波，并由地震仪进行采集地震波。
炸药震源不足之处在于：易产生气泡效应和多次波；装药量难以掌握；炸药为国家管控用品，需办理相关手续，使用不便；对环境影响大；在堤坝和其他建筑物易产生破坏。
（五）冲击震源
其原理是通过机械动力带动两刚性物体互相撞击产生震动波，震动产生的应力波在水中通过喇叭状口定向传播，产生应力波的物体周围空间充填吸音材料和减震材料来消除余振。
目前已有的冲击震源不足之处在于：设备笨重，不利于搬运，使用不便；震源船上需配备电动机，工作时噪声大、易产生杂波；冲击频率和能量单一，不易调节。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有技术中存在的震源杂波较多、有气泡效应、冲击能量和频率不可调、不固定，易导致岸坡不稳定等缺点，提供的一种轻型气压式浅水域地震波全自动触发器。
本发明采用的技术方案如下:
轻型气压式浅水域地震波全自动触发器,其特征在于包括：
a、设置在船体中的框架，框架上端连接气缸，气缸通过管道与气源相连，气缸的活塞杆上铰接吊钩，框架上还设有限位板与吊钩配合，当吊钩向上移动与限位板接触时，吊钩产生翻转；
b、设有击震锤体及相连的锤头，击震锤体与吊钩连接配合，击震锤体落下时，锤头与设置在船底的垫板形成撞击配合。
在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：
击震锤体上设置至少一个连接块，连接块上设有吊环与吊钩连接配合；
船体设置储气罐，它通过管道与气缸相连，管道中设有全自动频率调节电磁阀；
所述框架由一组立柱、一个压板及一组型钢组成，立柱的下端分别连接于底部的型钢上，立柱的上端与压板连接，气缸连接在压板上面。
本发明的原理是通过重量可调整的击锤冲击特制的金属船底产生地震波向一定方向传播，击锤通过气缸牵引举升到一定高度，并通过气缸充放气时间调整冲击频率，气泵充气的压缩机及发电机距离震源船一定距离以消除其产生的杂波。利用该方法原理设计的触发装置由功率为3kW发电机、压缩机、气泵、频率调整装置、击锤组合等组成。本发明既可以通过管道连接于附近大船上的压缩气源，也可以在船体上设置储气罐，以提高机动性能。
本发明提出轻型气压式浅水域地震波全自动触发器，产生的地震波具有能量和频带适中，杂波少，能量和冲击频率可调并可固定，同时，本发明轻便，总重量不到60kg，搬运方便，适合浅水域和无起吊设备的场地使用。
附图说明：
图1是本发明的结构原理图。
具体实施方式：
本发明提供的轻型气压式浅水域地震波全自动触发器,包括以下组成部分：
a、设置在船体1中的框架，框架上端连接气缸12。所述框架由一组立柱6、一个压板9及一组型钢2组成，立柱的下端分别连接于底部的型钢2上，立柱的上端与压板9连接，气缸12连接在压板上面。
气缸12通过管道13与船体1中设置的储气罐15相连，管道13中设有全自动频率调节电磁阀14。气缸12的活塞杆11上铰接吊钩10，框架上还设有限位板8与吊钩配合，当吊钩吊着击震锤体5向上移动与限位板接触时，吊钩产生翻转，击震锤体5可以自由落下；
b、船体1中设有击震锤体5及相连的锤头4，击震锤体5上设置至少一个连接块7，以便调节击震能量。连接块7上设有吊环7a与吊钩10连接配合；当击震锤体5落下时，锤头4与设置在船底的垫板3形成撞击配合，以产生地震波。

Claims (4)

1.轻型气压式浅水域地震波全自动触发器，其特征在于包括：
a、设置在船体（1）中的框架，框架上端连接气缸（12），气缸（12）通过管道与气源相连，气缸（12）的活塞杆（11）上铰接吊钩10，框架（6）上还设有限位板（8）与吊钩（10）配合，当吊钩（10）向上移动与限位板（8）接触时，吊钩（10）产生翻转；
b、设有击震锤体（5）及相连的锤头（4），击震锤体（5）与吊钩（10）连接配合，击震锤体（5）落下时，锤头（4）与设置在船底的垫板（3）形成撞击配合。
2.根据权利要求1所述的轻型气压式浅水域地震波全自动触发器,其特征在于：击震锤体（5）上设置至少一个连接块（7），连接块（7）上设有吊环（7a）与吊钩（10）连接配合。
3.根据权利要求1或2所述的轻型气压式浅水域地震波全自动触发器,其特征在于：船体（1）设置储气罐(15)，它通过管道(13)与气缸(12)相连，管道(13)中设有全自动频率调节电磁阀(14)。
4.根据权利要求3所述的轻型气压式浅水域地震波全自动触发器,其特征在于：所述框架由一组立柱(6)、一个压板(9)及一组型钢(2)组成，立柱(6)的下端分别连接于底部的型钢(2)上，立柱(6)的上端与压板(9)连接，气缸(12)连接在压板(9)的上面。
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