CN104570051A - 大功率程控震源及其产生震源的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率程控震源及其产生震源的方法，发明的大功率程控震源包括震源主机及发射管，所述的发射管包括爆炸筒、连接套、燃气进气管、氧气进气管、阀座、电容及点火装置，所述的爆炸筒通过阀座与连接套连接；所述的阀座上设有两气孔和火花塞孔，两气孔分别连接燃气进气管和氧气进气管，两气孔内设有止回阀；火花塞孔内安装有火花塞，火花塞与点火装置连接，点火装置与电容连接；燃气进气管、氧气进气管、点火装置及电容通过树脂封装在连接套内；电容的连接电缆伸出连接套，与震源主机连接。发明的大功率程控震源结构简单，操作方便；而且具有体积小，重量轻，携带方便的优点；发明的大功率程控震源功率较大，且震源冲击波干净。

Description

大功率程控震源及其产生震源的方法

技术领域

本发明涉及一种大功率程控震源及其产生震源的方法。

背景技术

目前，公知的震源有如下几种：电火花震源、重物撞击式震源、蒸汽或高压气爆式震源、炸药震源等。电火花震源存在体积大、连续发射时间间隔非常长、高压操作危险、昂贵的功率器件易损等缺陷。重物撞击式震源是采用小到几十公斤，大至几十吨直接撞击地面产生地震波，同样的要产生大功率的地震波需要上百公斤或更重重物，存在体积大、质量重、携带不方便、操作非常繁琐、成本高等缺点。蒸汽或高压气爆式震源是采用蒸汽转化为动能，或直接用高压气体发射产生地震波的，其效率非常低，且存在连续发射时间间隔长，操作程序繁琐等缺点。炸药震源是目前产生地震波功率最大，效果最好的震源，但炸药是属于国家严格监控产品，需国家审批，监管相当困难，而且成本高，具有高危风险。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种体积小，成本低，操作简单的大功率程控震源及其产生震源的方法，本发明的大功率程控震源还具有连续发射的时间间隔短、使用寿命长，安全性好的优点。

本发明采用的技术方案是：一种大功率程控震源，包括震源主机及发射管，所述的发射管包括爆炸筒、连接套、燃气进气管、氧气进气管、火花塞、阀座、电容及点火装置，所述的爆炸筒与阀座的一端连接，阀座的另一端与连接套连接；所述的阀座上设有两气孔和火花塞孔，气孔连通爆炸筒和连接套，两气孔分别连接燃气进气管和氧气进气管，两气孔内设有止回阀；所述的火花塞安装在火花塞孔内，火花塞与点火装置连接，点火装置与电容连接；所述的燃气进气管、氧气进气管、点火装置及电容通过树脂封装在连接套内；电容的连接电缆伸出连接套，与震源主机连接。

上述的大功率程控震源中，还包括加速度传感器，加速度传感器固定在管道支架上，通过树脂封装在连接套内，加速度传感器的连接电缆伸出连接套，与震源主机连接。

上述的大功率程控震源中，所述的震源主机设有燃气管道和氧气管道，燃气管道和氧气管道上分别设有电磁阀；燃气管道的出气端与发射管的燃气进气管连接；所述的氧气管道的出气端与发射管的氧气进气管连接。

上述的大功率程控震源中，所述发射管的连接套的端口处设有端盖，所述的树脂突出连接套；端盖安装在突出连接套的树脂的侧面上，端盖的端部通过螺纹连接有压紧螺钉，压紧螺钉压在突出连接套的树脂的端面上，压紧螺钉上通过螺纹连接有压紧螺帽，压紧螺帽和压紧螺钉的内孔内设有固定套，压紧螺帽压紧固定套的外端，固定套的内端压在突出连接套的树脂的端面上。

上述的大功率程控震源中，所述发射管的止回阀包括阀体、阀芯、弹簧及导向块，所述的阀体上设有锥形阀头孔和导向孔，阀头孔和导向孔连通；所述的阀芯包括锥形阀头和连接杆，阀头置于阀头孔内，连接杆的端部连接导向块，所述的导向块上设有通气孔，导向块置于阀体的导向孔内，所述的弹簧一端与导向块连接，另一端与阀体连接。

上述的大功率程控震源中，所述发射管的火花塞包括金属外壳、绝缘体及电极，所述的绝缘体前端呈锥形，绝缘体包裹在电极的外侧，电极的两端露出绝缘体；所述的金属外壳设置在绝缘体上，金属外壳的前端与电极的前端之间距离为0.7-1cm。

一种利用上述的大功率程控震源产生震源的方法，包括如下步骤：

1） 将燃气管道和氧气管道的进气端通过输气管路分别连接燃气源和氧气源，将燃气管道和氧气管道的出气端分别与燃气进气管和氧气进气管连接；将发射管的加速度传感器的连接电缆和电容的连接电缆分别与震源主机的连接接口连接；

2） 将发射管在工作地点安放好；

3） 开启燃气源和氧气源，震源主机控制开启燃气管道和氧气管道上的电磁阀，向发射管的爆炸筒内充入燃气和氧气，根据震源所需的能量控制充气时间，震源主机控制关闭燃气管道和氧气管道上的电磁阀；

4） 震源主机控制电容放电，启动点火装置，通过火花塞引爆爆炸筒内的混合气体，产生震源；

5） 断开震源主机的电源，关闭燃气源和氧气源，卸下输气管路。

上述的大功率程控震源产生震源的方法，步骤3）中充入的燃气和氧气的体积比为1:4。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的大功率程控震源结构简单，操作方便；本发明的体积小，因此具有重量轻，携带方便的优点；本发明通过向爆炸筒内充入燃气和氧气，混合后点火在爆炸筒内燃爆作为震源，并通过爆炸筒出口发射能量，具有功率较大、发射引爆快速、震源冲击波干净的优点；而且本发明可以通过控制充气时间达到能量可控，自动引爆，操作安全性高的优点；本发明的大功率程控震源的火花塞，金属外壳的前端没有设有与电极相对的地电极，而是靠金属外壳前端圆环面与电极放电点火，本发明的大功率程控震源的火花塞是点与面之间打火，消除了现有的火花塞电极与地电极之间被水导通不能打火的缺陷，使得本发明的大功率程控震源在水下也可以实现点火引爆混合气体，产生震源。

附图说明

图1是本发明的大功率程控震源的结构示意图。

图2是本发明的大功率程控震源的止回阀的结构示意图。

图3是本发明的大功率程控震源的火花塞的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的大功率程控震源包括震源主机15及发射管；所述的发射管包括爆炸筒1、连接套7、燃气进气管14、氧气进气管、火花塞4、阀座2、电容6、加速度传感器8及点火装置5，所述的爆炸筒1与阀座2的一端连接，阀座2的另一端与连接套7连接。所述的阀座2上设有两气孔22和火花塞孔21，气孔22连通爆炸筒1和连接套7，两气孔22分别连接燃气进气管14和氧气进气管，两气孔内分别设有止回阀3。如图2所示，所述的止回阀3包括阀体31、阀芯32、弹簧34及导向块33，所述的阀体31上设有锥形阀头孔和导向孔311，阀头孔和导向孔311连通；所述的阀芯32包括锥形阀头321和连接杆322，阀头321置于阀头孔内，连接杆322的端部连接导向块33，所述的导向块33设有通气孔331，导向块33置于阀体31的导向孔311内，所述的弹簧34一端与导向块33连接，另一端与阀体31连接。所述的火花塞4安装在火花塞孔21内，火花塞4与点火装置5连接，点火装置5与电容6连接；所述的加速度传感器8固定在管道支架上，所述的燃气进气管14、氧气进气管、点火装置5、加速度传感器8及电容6通过树脂9封装在连接套7内；电容6的连接电缆及加速度传感器8的连接电缆伸出连接套7，与震源主机15连接，所述的震源主机15上设有燃气管道16和氧气管道17，燃气管道16和氧气管道17上分别设有电磁阀18；燃气管道16的出气端与发射管的燃气进气管14连接；所述的氧气管道17的出气端与发射管的氧气进气管连接。

所述的连接套7的端口处设有端盖10，所述的树脂9突出连接套7；端盖10安装在突出连接套7的树脂9的侧面上，端盖10的端部通过螺纹连接有压紧螺钉11，压紧螺钉11压在突出连接套7的树脂9的端面上，压紧螺钉11上通过螺纹连接有压紧螺帽13，压紧螺帽13和压紧螺钉11的内孔内设有固定套12，压紧螺帽13压紧固定套12的外端，固定套12的内端压在突出连接套7的树脂9的端面上。电容6的连接电缆及加速度传感器8的连接电缆从固定套12中心孔伸出。

如图3所示，所述的所述发射管的火花塞4包括金属外壳41、绝缘体42及电极43，所述的绝缘体42前端呈锥形，绝缘体42包裹在电极43的外侧，电极43的两端露出绝缘体42；所述的金属外壳41设置在绝缘体42上，金属外壳41的前端与电极43的前端之间距离为0.7-1cm。火花塞4的金属外壳41的前端没有设有与电极43相对的地电极，而是靠金属外壳41前端的圆环面与电极43放电点火，本发明的火花塞4是点与面之间打火，消除了现有的火花塞电极与地电极之间被水导通不能打火的缺陷，使得本发明的大功率程控震源在水下也可以实现点火引爆混合气体，产生震源。

本发明的大功率程控震源产生震源的方法包括如下步骤：

1） 将燃气管道16和氧气管道17的进气端通过输气管路分别连接燃气源20和氧气源19，将燃气管道16和氧气管道17的出气端分别与燃气进气管14和氧气进气管连接，实现燃气进气管14和氧气进气管与燃气源20和氧气源19的连接；将发射管的加速度传感器8的连接电缆和电容6的连接电缆分别与震源主机16的连接接口连接；

2） 将发射管在工作地点安放好；

3） 开启燃气源20和氧气源19，震源主机16控制开启燃气管道16和氧气管道17上的电磁阀，向发射管的爆炸筒1内按体积比1:4充入燃气和氧气，根据震源所需的能量控制充气时间，震源主机16控制关闭燃气管道16和氧气管道17上的电磁阀；

4） 震源主机16控制电容6放电，启动点火装置5，通过火花塞4引爆爆炸筒内的混合气体，产生震源；

5） 断开震源主机16的电源，关闭燃气源20和氧气源19，卸下输气管路。

Claims (8)

1.一种大功率程控震源，其特征是：包括震源主机及发射管，所述的发射管包括爆炸筒、连接套、燃气进气管、氧气进气管、火花塞、阀座、电容及点火装置，所述的爆炸筒与阀座的一端连接，阀座的另一端与连接套连接；所述的阀座上设有两气孔和火花塞孔，气孔连通爆炸筒和连接套，两气孔分别连接燃气进气管和氧气进气管，两气孔内设有止回阀；所述的火花塞安装在火花塞孔内，火花塞与点火装置连接，点火装置与电容连接；所述的燃气进气管、氧气进气管、点火装置及电容通过树脂封装在连接套内；电容的连接电缆伸出连接套，与震源主机连接。

2.根据权利要求1所述的大功率程控震源，其特征是：还包括加速度传感器，加速度传感器固定在管道支架上，通过树脂封装在连接套内；加速度传感器的连接电缆伸出连接套，与震源主机连接。

3.根据权利要求1所述的大功率程控震源，其特征是：所述的震源主机设有燃气管道和氧气管道，燃气管道和氧气管道上分别设有电磁阀；燃气管道的出气端与发射管的燃气进气管连接；所述的氧气管道的出气端与发射管的氧气进气管连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的大功率程控震源，其特征是：所述的连接套的端口处设有端盖，所述的树脂突出连接套；端盖安装在突出连接套的树脂的侧面上，端盖的端部通过螺纹连接有压紧螺钉，压紧螺钉压在突出连接套的树脂的端面上，压紧螺钉上通过螺纹连接有压紧螺帽，压紧螺帽和压紧螺钉的内孔内设有固定套，压紧螺帽压紧固定套的外端，固定套的内端压在突出连接套的树脂的端面上。

5.根据权利要求1、2或3所述的大功率程控震源，其特征是：所述的止回阀包括阀体、阀芯、弹簧及导向块，所述的阀体上设有锥形阀头孔和导向孔，阀头孔和导向孔连通；所述的阀芯包括锥形阀头和连接杆，阀头置于阀头孔内，连接杆的端部连接导向块，所述的导向块上设有通气孔，导向块置于阀体的导向孔内，所述的弹簧一端与导向块连接，另一端与阀体连接。

6.根据权利要求1、2或3所述的大功率程控震源，其特征是：所述的火花塞包括金属外壳、绝缘体及电极，所述的绝缘体前端呈锥形，绝缘体包裹在电极的外侧，电极的两端露出绝缘体；所述的金属外壳设置在绝缘体上，金属外壳的前端与电极的前端之间距离为0.7-1cm。

7.一种利用大功率程控震源产生震源的方法，包括如下步骤：

将燃气管道和氧气管道的进气端通过输气管路分别连接燃气源和氧气源，将燃气管道和氧气管道的出气端分别与燃气进气管和氧气进气管连接；将发射管的加速度传感器的连接电缆和电容的连接电缆分别与震源主机的连接接口连接；

将发射管在工作地点安放好；

开启燃气源和氧气源，震源主机控制开启燃气管道和氧气管道上的电磁阀，向发射管的爆炸筒内充入燃气和氧气，根据震源所需的能量控制充气时间，震源主机控制关闭燃气管道和氧气管道上的电磁阀；

震源主机控制电容放电，启动点火装置，通过火花塞引爆爆炸筒内的混合气体，产生震源；

断开震源主机的电源，关闭燃气源和氧气源，卸下输气管路。

8.根据权利要求7所述的利用大功率程控震源产生震源的方法，步骤3）中充入的燃气和氧气的体积比为1:4。