CN105549072B - 强震宽频带地震计的开锁摆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种强震宽频带地震计的开锁摆系统，包括经摆体簧片连接的摆体支架和摆锤、开锁摆组件、开锁摆电路，开锁摆组件包括设置于摆体支架上的动力单元、开锁摆部件，设置于摆锤上的锁摆板簧，动力单元的输出端与开锁摆部件固定连接，开锁摆部件包括锁摆件和控制件，开锁摆电路包括用于开摆的开摆开关、用于锁摆的锁摆开关，开锁摆电路的电源端通过开摆开关、锁摆开关与动力单元的电源端连接，当控制件与锁摆开关的位置相对应、且锁摆件的位置与锁摆板簧的位置相对应时，摆体被锁定，当控制件与开摆开关的位置相对应且该锁摆件的位置远离该锁摆板簧的位置时，摆体被解锁。本发明结构简单、使用方便，能够实现地震计的自动开、锁摆。

Description

强震宽频带地震计的开锁摆系统
技术领域
本发明涉及一种地震计的锁摆机构，特别是涉及一种强震宽频带地震计的开锁摆系统。
背景技术
地震计是地震观测领域的常用仪器，其主要包括东西向、南北向、垂直向三个分向的摆体，摆体由摆体支架和摆锤通过摆体簧片连接，通过摆锤绕摆体簧片的自由运动感知地面运动，再将地面运动转换为电信号，即可实现地面震动信号的检测。
摆体簧片是影响地震计检测精度的关键部件，其一般由精密且纤薄的弹性材料制成，为防止地震计于运输途中损坏摆体簧片，通常利用锁摆机构将摆体锁定，使得摆锤无法相对摆体支架运动，到达安装地点后，再解除摆体的锁定，使其能够正常工作。现有的锁摆机构一般需要手动开、锁摆，使用极为不便，且受限于使用人员的技术水平，常出现因摆体未充分锁定而损坏摆体簧片，或是摆体未充分解锁而导致地震计无法正常工作的情况。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种强震宽频带地震计的开锁摆系统，能够实现摆体的自动开、锁摆操作，不仅结构简单、使用方便，且能够避免因操作不当而导致地震计损坏或工作状态异常的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种强震宽频带地震计的开锁摆系统，包括经摆体簧片连接的摆体支架和摆锤，开锁摆组件、开锁摆电路，
该开锁摆组件包括设置于摆体支架上的动力单元、开锁摆部件，设置于摆锤上的锁摆板簧，
该动力单元的输出端与开锁摆部件固定连接，该开锁摆部件包括锁摆件和控制件，
该开锁摆电路包括用于开摆的开摆开关、用于锁摆的锁摆开关，该开锁摆电路的电源端通过该开摆开关、锁摆开关与该动力单元的电源端连接，
当该控制件与该锁摆开关的位置相对应、且该锁摆件的位置与该锁摆板簧的位置相对应时，摆体被锁定，当该控制件与该开摆开关的位置相对应、且该锁摆件的位置远离该锁摆板簧的位置时，摆体被解锁。
进一步的，
该强震宽频带地震计的开锁摆系统，还包括用于恢复所述锁摆板簧状态的弹性件，该弹性件设置于所述锁摆板簧与所述摆锤之间。
所述开锁摆部件包括锁摆凸轮和控制凸轮，所述锁摆板簧上设有锁摆凸片，当该锁摆凸轮抵顶于该锁摆凸片，该控制凸轮抵顶于所述锁摆开关时，摆体锁定。
所述动力单元设置于所述摆体支架的预制孔中，所述锁摆凸轮和控制凸轮突出于该预制孔之外，所述摆体支架上该预制孔的两侧分设有所述开摆开关和锁摆开关，所述摆锤上与该预制孔对应的位置开有相应的开锁摆孔，所述锁摆凸轮的位置与该开锁摆孔的位置相对应，所述锁摆板簧安装于该开锁摆孔上与所述锁摆凸轮相对应的位置，所述锁摆板簧上向该预制孔的方向延伸出所述锁摆凸片，所述锁摆凸片与该开锁摆孔之间压设所述弹性件。
所述锁摆板簧呈字形，其横边一侧向所述摆体支架方向延伸出所述锁摆凸片。
所述锁摆板簧由螺装在所述摆锤上的摆锤配重压装紧固。
所述锁摆板簧由铍青铜材料制成。
所述开锁摆电路包括用于选择开摆操作或锁摆操作的开锁摆选择单元。
所述开锁摆电路还包括备用供电单元，该备用供电单元由用于储能的法拉电容组构成。
本发明的优点在于：
1、本发明能够实现地震计的自动开、锁摆操作，且开摆彻底、锁摆稳固，开锁摆操作可靠，摆体簧片受拉不受压，能够有效保护摆体簧片不受损坏；
2、本发明结构简单、使用方便，无需人工操作，能够避免因操作不当而导致地震计损坏或工作状态异常的问题；
3、本发明的锁摆板簧呈字形，其纤薄的结构有助于节约紧凑的安装空间，便于由螺装在摆锤上的摆锤配重压装紧固；
4、本发明的锁摆板簧由铍青铜材料制成，具有高弹性极限和疲劳极限，弹性滞后小，耐腐蚀等优点，多次开锁摆重复性良好，能够缓冲开锁摆对摆体簧片的冲击，减小冲击对摆体簧片的损坏；
5、本发明设有备用供电电路，能够保证地震计掉电瞬间顺利完成锁摆操作。
附图说明
图1是本发明的摆体处于开摆状态的结构示意图。
图2是图1所示摆体的侧视剖面图。
图3是本发明的摆锤的结构示意图。
图4是图3所示摆锤的立体结构示意图。
图5是图2所示摆体的A部分的局部放大图。
图6是本发明的开锁摆组件的部分结构示意图，摆体处于开摆状态。
图7是本发明的开锁摆凸轮与锁摆电机的连接结构示意图。
图8是本发明的摆体处于锁摆状态的结构示意图。
图9是图8所示摆体的侧视剖面图。
图10是图8所示摆体的A部分的局部放大图。
图11是本发明的开锁摆组件的部分结构示意图，摆体处于锁摆状态。
图12是本发明的锁摆板簧的立体结构示意图。
图13是本发明的开锁摆电路的简化结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1-13所示，本发明公开的强震宽频带地震计的开锁摆系统，包括摆体支架3、摆锤2、开锁摆组件、开锁摆电路等，摆体支架3与摆锤2通过摆体簧片1(十字簧片)连接，
开锁摆组件包括开锁摆电机4、开锁摆凸轮5、锁摆板簧10、卷簧9等，开锁摆电机4设置于摆体支架3的预制孔31中，开锁摆电机4的输出轴与开锁摆凸轮5固定连接，开锁摆凸轮5突出于预制孔31之外，开锁摆凸轮5包括锁摆凸轮51和控制凸轮52，摆体支架3上预制孔31的两侧分设有开摆限位开关7和锁摆限位开关8，当控制凸轮52的控制端521(凸轮的凸出部)抵顶于开摆限位开关7时，摆体处于开摆状态，当控制凸轮52的控制端521抵顶于锁摆限位开关8时，摆体处于锁摆状态；
摆锤2上与预制孔31对应的位置开有相应的开锁摆孔21，锁摆凸轮51的位置与开锁摆孔21的位置相对应(锁摆凸轮位于开锁摆孔中)，锁摆板簧10安装于开锁摆孔21上与锁摆凸轮51的锁摆端511相对应的位置，锁摆板簧10上向预制孔31的方向延伸一锁摆凸片101，锁摆凸片101与开锁摆孔21之间压设卷簧9；当控制凸轮52的控制端521抵顶于开摆限位开关7时，摆体处于开摆状态，当控制凸轮52的控制端521抵顶于锁摆限位开关8、同时锁摆凸轮51的锁摆端511抵顶于锁摆板簧10的锁摆凸片101时，摆体处于锁摆状态。
如图13所示，开锁摆电路包括开锁摆选择单元、开摆单元、锁摆单元，开锁摆选择单元包括开关K1，开摆单元包括开关K2(开摆限位开关)，锁摆单元包括开关K3(锁摆限位开关)。开摆时，开关K1与开摆端闭合而接通开摆单元，开关K2位于常闭端，开锁摆电机4通电动作，在开锁摆电机4的驱动下，开锁摆凸轮5转动，当控制凸轮52的控制端521抵顶于开摆限位开关7时，摆体解锁开摆，此时，开关K2位于常开端，LED灯L1亮起，开锁摆电机4停止动作；锁摆时，开关K1与锁摆端闭合而接通锁摆单元，由于锁摆限位开关K3位于常闭端，开锁摆电机4通电动作，在开锁摆电机4的驱动下，开锁摆凸轮5转动，当锁摆凸轮51的锁摆端511抵顶于锁摆板簧10的锁摆凸片101、控制凸轮52的控制端521抵顶于锁摆限位开关8时，摆体被锁定，此时，开关K3位于常开端，LED灯L2亮起，开锁摆电机4停止动作。
开锁摆电路还包括备用供电单元，该备用供电单元由用于储能的法拉电容组构成，用于于地震计掉电的瞬间自动完成锁摆操作。
本发明公开的强震宽频带地震计，整体安装于密封壳体中，地震计的三个摆体通过摆体支撑架固定安装于底盘上，每个摆体配置相应的开锁摆系统；摆体上端设有电路板，该电路板上设有开锁摆电路、电源电路、将地面信号转换为电信号的信号处理电路、由特定逻辑电平构成的开摆指令、锁摆指令电路等；当地震计接收到开摆指令(例如，地震数据采集器发送的开摆、锁摆指令经信号线传输至地震计)时，相应的摆体执行开摆操作，当地震计接收到锁摆指令时，相应的摆体执行锁摆操作；或是，当地震计上电时，自动完成三个摆体的开摆操作，当地震计掉电时，自动完成三个摆体的锁摆操作。
如图12所示，于具体实施例中，锁摆板簧10呈字形，该字形锁摆板簧的横边一侧向摆体支架3方向延伸出锁摆凸片101，如图2所示，安装时，锁摆板簧10由螺装在摆锤2上的摆锤配重6压装紧固，该摆锤配置6与开锁摆孔21的矩形长孔一端固定连接。锁摆板簧10由铍青铜材料制成，具有高弹性极限和疲劳极限，弹性滞后小，耐腐蚀等优点，多次开锁摆重复性良好，能够缓冲开锁摆对锁摆板簧的冲击，进而减小冲击对摆体簧片1的损坏。
所述开锁摆电机4使用减速电机。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.强震宽频带地震计的开锁摆系统，包括经摆体簧片连接的摆体支架和摆锤，其特征在于，还包括开锁摆组件、开锁摆电路，
该开锁摆组件包括设置于摆体支架上的动力单元、开锁摆部件，设置于摆锤上的呈“П”字形的锁摆板簧，
该动力单元的输出端与开锁摆部件固定连接，该开锁摆部件包括锁摆凸轮和控制凸轮，
该开锁摆电路包括用于开摆的开摆开关、用于锁摆的锁摆开关，该开锁摆电路的电源端通过该开摆开关、锁摆开关与该动力单元的电源端连接，
当该控制件与该锁摆开关的位置相对应、且该锁摆件的位置与该锁摆板簧的位置相对应时，摆体被锁定，当该控制件与该开摆开关的位置相对应、且该锁摆件的位置远离该锁摆板簧的位置时，摆体被解锁；
该锁摆板簧上设有锁摆凸片，当该锁摆凸轮抵顶于该锁摆凸片，该控制凸轮抵顶于该锁摆开关时，摆体锁定；
该动力单元设置于该摆体支架的预制孔中，该锁摆凸轮和控制凸轮突出于该预制孔之外，该摆体支架上该预制孔的两侧分设有该开摆开关和锁摆开关，该摆锤上与该预制孔对应的位置开有相应的开锁摆孔，该锁摆凸轮的位置与该开锁摆孔的位置相对应，该锁摆板簧安装于该开锁摆孔上与该锁摆凸轮相对应的位置，该锁摆板簧上向该预制孔的方向延伸出该锁摆凸片。
2.根据权利要求1所述的强震宽频带地震计的开锁摆系统，其特征在于，还包括用于恢复所述锁摆板簧状态的弹性件，该弹性件设置于所述锁摆板簧与所述摆锤之间。
3.根据权利要求2所述的强震宽频带地震计的开锁摆系统，其特征在于，所述锁摆凸片与开锁摆孔之间压设所述弹性件。
4.根据权利要求3所述的强震宽频带地震计的开锁摆系统，其特征在于，所述呈“П”字形的锁摆板簧，其横边一侧向所述摆体支架方向延伸出所述锁摆凸片。
5.根据权利要求4所述的强震宽频带地震计的开锁摆系统，其特征在于，所述锁摆板簧由螺装在所述摆锤上的摆锤配重压装紧固。
6.根据权利要求1所述的强震宽频带地震计的开锁摆系统，其特征在于，所述锁摆板簧由铍青铜材料制成。
7.根据权利要求1所述的强震宽频带地震计的开锁摆系统，其特征在于，所述开锁摆电路包括用于选择开摆操作或锁摆操作的开锁摆选择单元。
8.根据权利要求1所述的强震宽频带地震计的开锁摆系统，其特征在于，所述开锁摆电路还包括备用供电单元，该备用供电单元由用于储能的法拉电容组构成。
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