CN107091291A - 一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，它涉及重力观测技术领域。它包括用于搁置仪器的金属筐、上置有重力仪的弹簧机构、尼龙背包按扣，金属筐、弹簧机构以及尼龙背包按扣三者相连接成为整体，所述金属筐由立柱、宽杆、长杆组成，立柱、宽杆与长杆组装的长方体框子中安装有弹簧机构，所述弹簧机构包括有弹簧阵和弹簧网，弹簧网铺设在弹簧阵的上部顶端，金属筐与弹簧机构构成的减震框固定有尼龙背包按扣，所述尼龙背包按扣包括有第一按扣‑第六按扣六个按扣。本发明保证观测质量、提高观测精度、改善司乘人员乘车条件，确保重力仪能一直保持稳定的工作状态，提供可靠的观测数据。

Description

一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置

技术领域

本发明涉及的是重力观测技术领域，具体涉及一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置。

背景技术

目前，高精度流动重力测量广泛应用于各类行业之中，包括地球物理探矿、地下物质密度研究、地震监测预报分析等。重力测量基本原理为一个由弹簧悬挂的块体受到重力变化影响时，发生相应位移，其位移与重力呈正相关；相对流动重力是通过测量弹簧在不同重力作用下的伸长量的变化来测定重力变化的。仪器设备内部一般采用的观测弹簧是石英或金属弹簧。当开展野外观测时，采用汽车运输、火车运输或飞机长途运输观测两点之间的重力数据。

常规重力观测都采用汽车作为运输交通工具，开展观测，在观测时，由于考虑到重力仪是高精密仪器，因此通常采用底盘低、减震性能强的卧车作为首选观测车辆。当开展密集的流动重力网观测时，在发达地区由于道路建设良好，不存在运输问题，但在西北地区，由于多山、高原、沙漠、荒漠，道路条件差，常有崎岖不平的山路或泥石流、冰雪路面。如果采用卧车开展野外观测，很多地方无法通过开展测量，因此必须选择通过性能较好的四轮驱动越野车辆，由于高底盘的越野车只强调通过性能，对舒适性要求不高，因此减震效能不强，在开展精密重力测量时将会产生各种晃动和震动，对弹簧产生影响，而后导致观测数据不能保持高精度要求，对观测产生巨大影响。

尤其像是地震行业的流动重力测网随着国家对防震减灾事业发展的重视，逐渐扩大至全国范围，特别在西北地区，由于国土面积广大，不能像发达省市那样密集布设重力测网。一般在这些地区的测网站点间距大都在40至60公里，按观测计划和监测任务要求，每天驾驶人员要行程400公里以上才能完成当天观测任务。一般来讲，在开展重力测量时，为保证重力仪弹簧设备不受外力干扰，一直能保持稳定的观测条件，技术人员对驾驶员要求尽量保持在60km/小时以内的速度行驶，从时间上推算，加上每点花费的观测时间，野外观测人员大致需要12个小时才能完成一天的工作量，为减轻野外技术人员的辛苦程度，只有采用提高车辆行驶速度这种方式才能将时间缩短至8-10小时。由于社会现代化进程加快，道路条件比以往大有改观，高速公路、一级公路的普及使得驾驶难度大为降低，通常在这些路面上行驶，要求时速不高于120km/小时，不低于60km/小时。重力测网一般也就依托高等级公路布网展开观测以提高工作效率降低野外观测时间。

由于现代意义上的四驱越野车辆一般采用非承载式车身，大梁与车身分离，质量大、质心高，高速行驶稳定性较差，一般能够保持两驱情况下的高速行驶，在困难地区采用低速四驱驱动，以提高通过率，不过由于越野车辆设计上与卧车理念不同，因此一旦高速行驶中出现沟坎小坑，那么产生的震动和颠簸对于重力仪来说将是破坏性的。在这种情况下，观测时一般是由技术人员将重力仪器抱在腿上或者直接放置在后排底板人员两腿之间或放于后排座位上由人手压按，以减少车辆晃动带来的观测影响。这种情况下短途、短时间观测尚可忍受，一旦长途(流动重力平均每天跑300至500公里里程观测、通常10个小时以上在路上观测)，则技术人员体力和精力损耗极大，非常不利于技术人员的个人健康和仪器设备保护，对于大区域流动重力测量存在诸多不利因素。

在开展野外流动重力大范围、长时间观测过程中，现有的实现方案大都基本依赖于技术人员用仪器自带运输包或木箱内衬海绵或苯板、或由观测人员自行怀抱仪器开展测量，但随着车速过快、道路条件差，均会造成仪器弹簧受到干扰不能正常工作，产生掉格现象，目前还没有一种完全成型的用于车载式高精度流动相对重力观测所适用的减震装置，尤其是在西部道路条件差的地区，通常只能通过观测人员将其抱在怀里或放在腿上，或者简单搁置与内衬棉花、海绵的木框之中。一方面，长时间运输带给观测人员体力心力上的疲劳；另一方面，也不能很好的起到减震缓冲的作用。

为了解决上述问题，设计一种新型的车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置尤为必要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，结构简单，设计合理，保证观测质量、提高观测精度、改善司乘人员乘车条件，确保重力仪能一直保持稳定的工作状态，提供可靠的观测数据，实用可靠，易于推广使用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，包括用于搁置仪器的金属筐、上置有重力仪的弹簧机构、尼龙背包按扣，金属筐、弹簧机构以及尼龙背包按扣三者相连接成为整体，所述金属筐由立柱、宽杆、长杆组成，立柱、宽杆与长杆组装的长方体框子中安装有弹簧机构，所述弹簧机构包括有弹簧阵和弹簧网，弹簧网铺设在弹簧阵的上部顶端，金属筐与弹簧机构构成的减震框固定有尼龙背包按扣，所述尼龙背包按扣包括有第一按扣-第六按扣六个按扣。

作为优选，所述的立柱、宽杆、长杆均采用直径为20mm的圆柱形空心不锈钢柱体，立柱、宽杆、长杆的长度分别为70cm、50cm、40cm。

作为优选，所述的金属筐的下底由多层胶合板铆钉在筐底，形成一个上口开放、下部封闭式的长方体框子，所述弹簧阵固定在该多层胶合板上。

作为优选，所述的弹簧阵由4×3排列的弹簧组成，相邻弹簧之间的间距为15cm，每个弹簧顶高10cm、直径5cm、粗5mm，弹簧阵上部顶端铺设的弹簧网的尺寸为70cm×50cm。

作为优选，所述的第一按扣、第二按扣固定在减震框的宽边两侧上部金属杆中心部位，第一按扣、第二按扣用于固定金属筐和车体后排座包；第三按扣、第四按扣固定在减震框后侧立柱中部位置，第二按扣、第三按扣、第四按扣由一个三边形卡扣相连，这样第二按扣、第三按扣、第四按扣和车体后排座包靠背连接固定，形成整体，提高减震框的稳定度；第五按扣、第六按扣固定在减震框前部下底两侧，用于将减震框和车体后排座包固定。

本发明的有益效果：(1)有效解决在长期开展流动重力观测工作中由于高精密重力仪器没有一个很好的车厢内安置环境，在流动观测中经常震动颠簸，导致观测数据质量下降的问题，使得汽车运载过程能确保高精密重力仪一直处于一种平稳、安全的观测环境，工作状态稳定，保证观测质量、提高观测精度，最终可以提供准确可靠的观测数据；

(2)金属筐结构便于拆卸安装，适合各类四驱越野车内的安置，适用性广；

(3)制作简单，成本低，在观测运载过程中，可以解放观测者的身体，改善司乘人员乘车条件，大大降低了野外观测者的工作强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，包括金属筐、弹簧机构和尼龙背包按扣，弹簧机构用于搁置仪器，弹簧机构上置有重力仪、用于减震缓冲，尼龙背包按扣用于和车体后排座包、靠背相连；金属筐、弹簧机构以及尼龙背包按扣三者相连接成为整体部件。所述金属筐由立柱A1、宽杆A2、长杆A3组成，立柱A1、宽杆A2与长杆A3组装的长方体框子中安装有弹簧机构，所述弹簧机构包括有弹簧阵B1和弹簧网B2，弹簧网B2铺设在弹簧阵B1的上部顶端，金属筐与弹簧机构构成的减震框固定有尼龙背包按扣，所述尼龙背包按扣包括有第一按扣C1-第六按扣C6六个按扣。

值得注意的是，所述的金属筐长70cm、宽50cm、高40cm，即立柱A1、宽杆A2、长杆A3的长度分别为70cm、50cm、40cm，立柱A1、宽杆A2、长杆A3均采用直径为20mm的圆柱形空心不锈钢或铝合金杆制成，该金属筐结构便于拆卸安装，适合各类四驱越野车内的安置，附带的尼龙背带按扣可以任意调整长度，与车内后排座包连为一体；所述的金属筐的下底由多层胶合板铆钉在筐底，形成一个上口开放、下部封闭式的长方体框子。

所述弹簧阵B1固定在上述多层胶合板上，弹簧阵B1由4×3排列而成的弹簧组成，相邻弹簧之间的间距为15cm，每个弹簧顶高10cm、直径5cm、粗5mm，弹簧阵B1上部顶端铺设有一个尺寸为70cm×50cm的细密的弹簧网B2，至此构成减震框。

此外，所述的第一按扣C1、第二按扣C2固定在减震框的宽边两侧上部金属杆中心部位，第一按扣C1、第二按扣C2用于固定金属筐和车体后排座包；第三按扣C3、第四按扣C4固定在减震框后侧(靠近车体座包部位)立柱中部位置，第二按扣C2、第三按扣C3、第四按扣C4由一个三边形卡扣D相连，这样第二按扣C2、第三按扣C3、第四按扣C4和车体后排座包靠背连接固定，形成整体，提高减震框的稳定度；减震框前部下底(靠近车体后排座包前部)两侧分别设有相连的第五按扣C5、第六按扣C6，用于将减震框和车体后排座包固定。

本具体实施方式使用时，将成型的弹簧减震框放置于越野车后排座包中间摆正，减震框通过第二按扣C2、第三按扣C3、第四按扣C4固定于后排靠背上，并调节长度至适合位置，与后排靠背牢固相连，调节第五按扣C5、第六按扣C6适合长度，使之与车后排座包牢固相连，成为整体，这样就能保证在长途运输过程中，弹簧框和车体座包形成一个整体；当重力仪安置于弹簧框内时，第一按扣C1由框体后部宽杆A2上拉至前部宽杆A2上固定，并调整长度至合适，由按扣将其固定于框体内，使得车、减震框、仪器三者形成整体；由于减震框由弹簧阵B1构成，能有效提高的减震效能，因此可以保证在颠簸路段内重力仪一直可以保持高精度的观测性能。

本具体实施方式通过内部带有支撑弹簧和弹簧网、外部带有尼龙背包按扣的结构，解决当开展车载高精度流动相对重力观测时，车辆运输过程中野外地面崎岖不平造成的晃动使得仪器内部观测精度有所下降而导致的观测数据质量下降的问题，保证仪器内部弹簧正常工作的要求，保证高精密重力仪一直处于一种平稳、安全的观测环境，最终可以提供准确可靠的观测数据；同时本装置制作简单，成本低，在观测运载过程中，可以解放观测者的身体，观测员只需将仪器置入筐内，用尼龙背带按扣将仪器固定，除此以外就不需要过多的干预，大大降低了野外观测者的工作强度，改善司乘人员乘车条件，即使遇到颠簸路面也毫无问题。本装置稳定可靠，具有广阔的市场应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，其特征在于，包括金属筐、弹簧机构、尼龙背包按扣，金属筐用于搁置仪器，弹簧机构用于减震缓冲，弹簧机构上置有重力仪，尼龙背包按扣用于和车体后排座包、靠背相连，金属筐、弹簧机构以及尼龙背包按扣三者相连接成为整体，所述金属筐由立柱(A1)、宽杆(A2)、长杆(A3)组成，立柱(A1)、宽杆(A2)与长杆(A3)组装的长方体框子中安装有弹簧机构，所述弹簧机构包括有弹簧阵(B1)和弹簧网(B2)，弹簧网(B2)铺设在弹簧阵(B1)的上部顶端，金属筐与弹簧机构构成的减震框固定有尼龙背包按扣，所述尼龙背包按扣包括有第一按扣(C1)-第六按扣(C6)六个按扣。

2.根据权利要求1所述的一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，其特征在于，所述的立柱(A1)、宽杆(A2)、长杆(A3)均采用直径为20mm的圆柱形空心不锈钢或铝合金杆制成，立柱(A1)、宽杆(A2)、长杆(A3)的长度分别为70cm、50cm、40cm。

3.根据权利要求1所述的一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，其特征在于，所述的金属筐的下底由多层胶合板铆钉在筐底，形成一个上口开放、下部封闭式的长方体框子，所述弹簧阵(B1)固定在该多层胶合板上。

4.根据权利要求1所述的一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，其特征在于，所述的弹簧阵(B1)由4×3排列的弹簧组成，相邻弹簧之间的间距为15cm，每个弹簧顶高10cm、直径5cm、粗5mm。

5.根据权利要求1所述的一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，其特征在于，所述的弹簧阵(B1)上部顶端铺设的弹簧网(B2)的尺寸为70cm×50cm。

6.根据权利要求1所述的一种车载便携式高精度流动相对重力观测减震装置，其特征在于，所述的第一按扣(C1)、第二按扣(C2)固定在减震框的宽边两侧上部金属杆中心部位，第一按扣(C1)、第二按扣(C2)用于固定金属筐和车体后排座包；第三按扣(C3)、第四按扣(C4)固定在减震框后侧立柱中部位置，第二按扣(C2)、第三按扣(C3)、第四按扣(C4)由一个三边形卡扣(D)相连，这样第二按扣(C2)、第三按扣(C3)、第四按扣(C4)和车体后排座包靠背连接固定，形成整体，提高减震框的稳定度；第五按扣(C5)、第六按扣(C6)固定在减震框前部下底两侧，用于将减震框和车体后排座包固定。