CN105301631B - 一种节点式无缆地震仪壳体 - Google Patents

Abstract

本发明属于地震勘探、地震监测仪器领域，涉及一种节点式无缆地震仪壳体。所述节点式无缆地震仪壳体包含：主体外壳、底盘、检波器固定外壳、上盖。主体外壳内空且上下贯通，主体外壳的上、下端面分别与上盖和底盘密封连接，形成一个完整的封闭壳体。检波器固定外壳通过螺栓将检波器固定在底盘上，置于主体外壳内容腔内。本发明中利用检波器固定外壳对检波器进行刚性机械固定，相对现有向检波器与安置空腔间隙中填充橡胶垫片或灌入环氧树脂和固化剂的非刚性固定方式，刚性固定方式能提高检波器拾取到信号的质量；此外，这种检波器固定方式利于检波器的拆卸和更换，提高后期仪器的维修效率。本发明体积小、防水性好、易于安装和拆卸。

Description

一种节点式无缆地震仪壳体

技术领域

本发明涉及地震勘探、地震监测、地质灾害预测仪器领域，尤其涉及一种节点式无缆地震仪壳体。

背景技术

目前，地震仪被广泛应用于地震勘探、地震监测、地质灾害预测等领域，是一种集地震波信号采集、模数转换、处理和存储为一体的设备。常用的地震数据采集系统包含：地震记录仪、地震波采集装置、地震数据传输电缆。其中地震波采集装置中包含一个或多个地震波检波器、模式转换电路和信号处理电路等，实现了地震波信号采集、转换和处理。实际应用时，多个地震波采集装置通过地震数据传输电缆依次串联，最终一并连接到地震记录仪，采集到的地震波数据传入地震记录仪。每次进行地震数据采集都需要进行电缆的拆装。此外，由于地震信号在电缆中的传输会存在衰减和受干扰的情况，从而影响高质量地震波信号的采集。为此出现了节点式无缆地震仪，这种地震仪将地震波采集和数据存储集成一体，每个地震仪是一个单独的节点，独立采集和存储地震数据。多个节点式无缆地震仪组成了一个完整的地震数据采集系统。

现有的无缆地震仪或地震波采集装置对检波器芯体的固定多采用如下方式：地震仪或地震波采集装置的壳体内制空腔，将检波器芯体置于空腔内，再向检波器芯体与空腔间隙中填充橡胶垫片(中国专利CN2410655Y)或灌入环氧树脂和固化剂(中国专利CN1176387C)。这种固定方式为非刚性固定方式，该方式破坏了“大地-尾锥-检波器”形成的绝对质量体系，影响了检波器拾取到信号的质量。此外，利用固化剂固定的检波器芯体不利于检波器的拆卸和更换，大大降低后期仪器的维修效率。

发明内容

鉴于上述情况，本发明旨在提供一种节点式无缆地震仪壳体，通过壳体结构的合理设计实现检波器的刚性固定，使检波器的拆卸和后期维修方便。

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明提供了一种节点式无缆地震仪壳体，其特征包括：主体外壳、底盘、纵向检波器固定外壳、横向检波器固定外壳、上盖。主体外壳内空且上下贯通类似“钟罩形”，主体外壳 的上、下端面分别与上盖和底盘连接，形成一个完整的封闭壳体。纵向检波器固定外壳和横向检波器固定外壳通过螺栓将横向和纵向检波器固定在底盘上，置于主体外壳内容腔内。

所述底盘底部有三个绕底盘轴线均匀分布的方形凸台，每个凸台的中心位置有一个向外倾斜的5度的螺孔，所述螺孔连接地震仪的水平调节脚。

所述底盘周边有四个均匀分布的通孔，所述通孔为底盘与主体外壳连接所用。

所述底盘上部有一环形凸台，所述凸台用于支撑电路板和电池等；所述环形凸台底部有环形凹槽，用于放置防水密封圈。

所述底盘环形凸台内挖有一个圆槽和两个方槽，圆槽的轴线和两个方槽的中心线组成“笛卡尔”坐标系，在圆槽周边均匀分布有三个固定螺孔，在每个方槽周边均匀分布有四个固定螺孔；所述圆槽用于放置纵向检波器芯体，所述方槽用于放置横向检波器芯体。

所述检波器固定外壳分纵向检波器固定外壳和横向检波器固定外壳两类，所述纵向检波器固定外壳与底盘上的圆槽一并用于横纵向检波器芯体的固定；所示横向检波器固定外壳与底盘上的方槽一并用于横向检波器芯体的固定。

所述主体外壳为上下贯通的空心腔体，底部有凸缘，下端面均匀分布有四个与底盘紧固连接的螺孔，两侧对称分布两个手提把固定螺孔，上端面有沉台，其边缘有O型密封圈沟槽，四周均匀分布有三个与上盖紧固连接的螺孔。

所述上盖中心有圆形水准泡放置孔，四周分布有仪器开关按钮安装孔、指示灯安装孔、充电接头安装孔、通信接头安装孔，在上盖边缘处有围绕中心均匀分布的三个沉孔。

本发明提供的节点式无缆地震仪壳体防水性能优越；地震仪的整体装配和拆卸方便；检波器芯体刚性的固定方式提升了地震波数据的质量，从而提高了地震仪的性能；此外，检波器芯体可拆卸，易于检波器后期的更换和维修，降低了地震仪后期的维护费用和时间。

附图说明

图1：本发明一种节点式无缆地震仪壳体组合后的结构示意图(含局部断裂剖视图)。

图2：本发明主体外壳示意图。

图3：本发明主体外壳剖视图。

图4：本发明底盘的示意图。

图5：本发明底盘底部的示意图。

图6：本发明纵向检波器固定外壳示意图。

图7：本发明纵向检波器固定外壳剖视图。

图8：本发明横向检波器固定外壳示意图。

图9：本发明的检波器固定外壳与底盘装配图。

图10：本发明上盖示意图。

其中：1-底盘凸台，2-底盘，3-主体外壳，4-上盖，5-沉台，6-上盖连接螺孔，7-底盘连接螺孔，8-手提把固定螺孔，9-O型密封圈沟槽，10-圆槽，11-螺孔，12-O型密封圈沟槽，13-环形凸台，14-螺孔，15-方槽，16-通孔，17-水平调节脚连接螺孔，18-纵向检波器固定外壳，19-纵向检波器内容腔，20-通孔，21-横向检波器内容腔，22-横向检波器固定外壳，23-通孔，24-沉孔，25-开关按钮安装孔，26-水准泡安置孔，27-充电接头安装孔，28-指示灯安装孔，29-通信接头安装孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

参见附图1和图9，本节点式无缆地震仪外壳包含底盘2、主体外壳3、上盖4、纵向检波器固定外壳18和两个横向检波器固定外壳22六部分。整个壳体从下往上依次为底盘2、主体外壳3、上盖4。主体外壳3内空且上下贯通，顶部与上盖4连接，底部与底盘2连接，从而形成一个密封的壳体，检波器固定外壳、检波器、地震仪电路板、电池等置于封闭的壳体内腔中。

图2、图3分别为主体外壳示意图和主体外壳的剖视图，主体外壳3的上端面有沉台5，沉台5的四周均匀分布有三个上盖连接螺孔6，边缘处有O型密封圈沟槽9。上盖4安装后将被嵌入沉台5内，通过连接螺孔6固定。在主体外壳3的两侧有两个对称分布的手提把固定螺孔8，螺孔8位于两侧中上位置，螺孔8用于安装地震仪的手提把。主体外壳3的底部有凸缘，主体外壳3的下端面有三个均匀分布的底盘连接螺孔7。

图4、图5分别为底盘的示意图和底盘底部示意图，底盘2的底部有三个均匀分布的凸台1，每个凸台的中心位置有一个向外倾斜的5度的水平调节脚连接螺孔17，螺孔17用于连接地震仪的水平调节脚。底盘2上有一个环形凸台13，该凸台用于支撑地震仪内部的电路板和电池等。在环形凸台13底部有O型密封圈沟槽12，该沟槽用于放置O型密封圈；底座2与主体外壳3装配后存在装配间隙，导致密封性能不理想，O型密封圈能提高密封性能。底盘2的环形凸台13内挖有一个圆槽10和两个方槽15，圆槽10的轴线和两个方槽15的中心线组成“笛卡尔”坐标系，其中圆槽10的直径略大于检波器直径，方槽15的长度略大于检波器高度。在圆槽10周围均匀分布有3个纵向检波器固定外壳连接螺孔11，在方槽15周围均匀分布有4个横向检波器固定外壳连接螺孔14。底盘2周边有四个均匀分布的通孔16，通 孔16与主体外壳3底部四个均匀分布的底盘连接螺孔7配合，用于将底盘2连接到主体外壳3上。

图6、图7分别为纵向检波器固定外壳示意图和纵向检波器固定外壳剖视图，纵向检波器固定外壳18结构类似法兰盘，纵向检波器固定外壳18绕轴线有纵向检波器内容腔19，底部有向外凸缘，顶部有向内凸缘，底部凸缘四周均匀分布有三个通孔20，通孔20用于纵向检波器固定外壳18同底盘2的固定。内容腔19的圆周直径等于纵向检波器直径，纵向检波器放置于内容腔19内，纵向检波器与内容腔19形成过盈配合。顶部向内凸缘用于限制检波器轴向窜动。

图8为横向检波器固定外壳示意图，横向检波器固定外壳22结构为“凸”字形，和纵向检波器固定外壳18一样横向检波器固定外壳22也具有内容腔21，内容腔21用于安装横向检波器。在外壳22的两边有凸缘，在凸缘上对称分布有四个通孔23，通孔23用于横向检波器固定外壳22同底盘2的固定。

图9为检波器固定外壳与底盘装配图，横向检波器固定外壳22与方槽15一起用于固定横向检波器。固定螺栓穿过横向检波器固定外壳22上的通孔23与底盘2上的螺孔14连接，将横向检波器固定外壳22紧固在底盘2上，从而实现横向检波器的刚性固定。纵向检波器固定外壳18与圆槽10一起用于固定纵向检波器，固定螺栓穿过纵向检波器固定外壳18上的通孔20与底盘2上的螺孔11连接，将纵向检波器固定外壳18紧固在底盘2上，从而实现纵向检波器的刚性固定。

图10为上盖示意图，上盖4主体为一个圆盘，在圆盘上分布有各类零部件的安装孔。在圆盘边缘均匀分布有三个沉孔24，紧固上盖螺栓将穿过该孔与螺孔9连接。上盖4的中心处有一个水准泡安置孔26，用于安装水准泡。围绕上盖4的中心对称分布有开关按钮安装孔25、充电接头安装孔27，指示灯安装孔28，通信接头安装孔29。

在完成检波器固定外壳与底盘装配和地震仪内部电路及电池安装后，可以对整个无缆地震仪壳体的其它部分进行装配。整个无缆地震仪壳体主要通过螺栓完成连接，具体装配示例为：首先将O型密封圈装入底盘2的O型密封圈沟槽12；主体外壳3延环形凸台13外壁套在底座2上，主体外壳3内壁和环形凸台13外壁形成间隙配合，调整主体外壳3和底盘2的位置，使通孔16与底盘连接螺孔7对准，之后用螺栓从底盘2的底部完成底盘2与主体外壳3的连接。接着将O型密封圈装入主体外壳3的O型密封圈沟槽9，将上盖4嵌入主体外壳3上端面的沉台内，调整位置使沉孔24与上盖连接螺孔6对齐，用螺栓紧固连接上盖4与主体外壳3。至此本发明中的节点式无缆地震仪壳体装配完毕。

Claims (5)

1.一种节点式无缆地震仪壳体，其特征在于，所述节点式无缆地震仪壳体包含：底盘(2)、主体外壳(3)、上盖(4)、纵向检波器固定外壳(18)和两个横向检波器固定外壳(22)，所述主体外壳(3)内空且上下贯通，所述主体外壳(3)的顶部与上盖(4)连接，底部与底盘(2)连接，形成一个密封的壳体，所述纵向检波器固定外壳(18)和横向检波器固定外壳(22)通过螺栓与底盘(2)连接，纵向检波器固定在纵向检波器固定外壳(18)内容腔(19)内，横向检波器固定在横向检波器固定外壳(22)的内容腔(21)内；

所述底盘(2)上方有一环形凸台(13)；所述底盘(2)环形凸台(13)内挖有一个圆槽(10)和两个方槽(15)，圆槽(10)的轴线和两个方槽(15)的中心线组成“笛卡尔”坐标系，在圆槽(10)周边均匀分布有三个固定螺孔，在每个方槽(15)周边均匀分布有四个固定螺孔；所述圆槽(10)用于放置纵向检波器芯体，所述方槽(15)用于放置横向检波器芯体；所述纵向检波器固定外壳(18)与底盘上的圆槽(10)一并用于纵向检波器芯体的固定；所示横向检波器固定外壳(22)与底盘上的方槽(15)一并用于横向检波器芯体的固定。

2.根据权利要求1所述的一种节点式无缆地震仪壳体，其特征在于：所述主体外壳(3)上端面有沉台(5)，两侧有两个手提把固定螺孔(8)，底部有凸缘。

3.根据权利要求1所述的一种节点式无缆地震仪壳体，其特征在于：所述底盘(2)的底部有三个凸台(1)。

4.根据权利要求1所述的一种节点式无缆地震仪壳体，其特征在于：所述纵向检波器固定外壳(18)具有内容腔(19)，所述内容腔(19)用于安装纵向检波器，底部有向外凸缘，顶部有向内凸缘，底部凸缘四周均匀分布有三个通孔(20)，所述横向检波器固定外壳(22)结构为“凸”字形，两边有凸缘中间有内容腔(21)，所述内容腔(21)用于安装横向检波器。

5.根据权利要求1所述的一种节点式无缆地震仪壳体，其特征在于：所述上盖(4)主体为一个圆盘，中心处有一个水准泡安置孔(26)，围绕中心对称分布有开关按钮安装孔(25)、充电接头安装孔(27)，指示灯安装孔(28)，通信接头安装孔(29)。