CN107356959B - 一体式传感器水平调整装置 - Google Patents

一体式传感器水平调整装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107356959B
CN107356959B CN201710531616.5A CN201710531616A CN107356959B CN 107356959 B CN107356959 B CN 107356959B CN 201710531616 A CN201710531616 A CN 201710531616A CN 107356959 B CN107356959 B CN 107356959B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
horizontal ball
cable
gravity
locking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710531616.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107356959A (zh
Inventor
周宝峰
马新生
高宇博
谢志南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Engineering Mechanics China Earthquake Administration
Original Assignee
Institute of Engineering Mechanics China Earthquake Administration
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Engineering Mechanics China Earthquake Administration filed Critical Institute of Engineering Mechanics China Earthquake Administration
Priority to CN201710531616.5A priority Critical patent/CN107356959B/zh
Publication of CN107356959A publication Critical patent/CN107356959A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107356959B publication Critical patent/CN107356959B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/18—Receiving elements, e.g. seismometer, geophone or torque detectors, for localised single point measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/20—Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Abstract

本发明的一种一体式传感器水平调整装置，包括圆柱形的传感器外壳套筒，传感器外壳套筒顶部设置有线缆穿入筒，传感器外壳套筒中部内壁上设置有滚动支撑座，滚动支撑座上方设置有重力水平球，重力水平球内上部设置有空腔，重力水平球内下部设置有配重块，配重块顶部设置有安装平面，安装平面中心设置有传感器，重力水平球顶部上方设置有可向下扣合压紧重力水平球上部的锁止环，锁止环连接有锁止控制机构。本发明的有益效果是：不仅保证了各个传感器分量的水平和垂直测量要求，而且简化了安装方式，降低了安装设备的重量和安装难度。

Description

一体式传感器水平调整装置
技术领域
本发明涉及一种一体式传感器水平调整装置。
背景技术
在地震监测中，将传感器放入地下可以有效避免环境干扰，井下地震计即可实现这一需求。为了能够完整记录地震信息，需要同时记录相互正交的三个分量的地震运动信息，记录这些信息需要两个水平分量的传感器模块和一个垂直分量的传感器模块。如果水平分量传感器放置不平或垂直分量传感器放置倾斜，会导致记录数据偏差，在分析应用中会得到错误的结论和结果。
目前，井下地震计的外形都是长圆柱形状。这种井下地震计在安装时为了保证放入井下的地震计的水平分量和垂直分量的水平和垂直方向，在将地震计放入井中时采用一个刚性连接杆与地震计连接，随着地震计的下放，逐一接长连接杆，直至将地震计放至井底，然后扶正刚性连接杆使地震计保持直立，以保证地震计内的相应传感器模块的水平和垂直，向井内灌入水泥或沙子等填充物固定地震计后通过机构将刚性连接杆与地震计脱开，收回连接杆。但是由于井深一般都安装在十几米至几十米深，甚至上百米深的井内，刚性连接杆又不能很粗，随着长度的增加，会导致杆弯曲，这就无法保证地震计的竖直。而在地表想做到传感器的调平也非常繁琐，调平精度也不高。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种简化安装，保证各个传感器分量水平和垂直测量要求的一体式传感器水平调整装置。
本发明是通过以下措施实现的：
本发明的一种一体式传感器水平调整装置，包括圆柱形的传感器外壳套筒，传感器外壳套筒顶部设置有线缆穿入筒，传感器外壳套筒中部内壁上设置有滚动支撑座，所述滚动支撑座上方设置有在自身重力驱动下可在滚动支撑座上滚动的重力水平球，所述重力水平球内上部设置有空腔，重力水平球内下部设置有配重块，所述配重块顶部设置有安装平面，所述安装平面中心设置有位于重力水平球空腔内的两个水平向传感器和一个垂直向传感器，所述重力水平球顶部上方设置有可向下扣合压紧重力水平球上部的锁止环，所述锁止环连接有锁止控制机构，传感器外壳套筒底部设置有圆锥形筒底或者安装平板。
上述滚动支撑座由三个均匀设置在传感器外壳套筒中部内壁上的座体组成，并且三个座体在同一个圆上，每个座体末端端面设置有与重力水平球球面滑动配合的圆弧形支撑面。
上述锁止控制机构包括锁止压紧弹簧，所述锁止压紧弹簧连接在锁止环与传感器外壳套筒顶部之间，传感器外壳套筒顶部竖直连接有若干穿过锁止压紧弹簧并且末端可勾住锁止环的挂钩，所述挂钩连接有松钩机构。
上述两个水平向传感器和一个垂直向传感器连接有电缆，所述电缆从线缆穿入筒中穿出，线缆穿入筒中设置有可将电缆与线缆穿入筒固定在一起的电缆固定件，并且线缆穿入筒中设置有密封塞。
上述松钩机构包括连接在挂钩末端的牵拉绳，所述牵拉绳从线缆穿入筒中活动穿出。
上述传感器外壳套筒顶部设置有吊环。
本发明的有益效果是：能够在不需要刚性连接杆的情况下保证传感器放入井下后传感器水平和垂直分量模块的水平和垂直，这不仅保证了各个传感器分量的水平和垂直测量要求，而且简化了安装方式，降低了安装设备的重量和安装难度。
附图说明
图1为本发明在井下使用时的主视结构示意图。
图2为图1中A-A向的结构示意图。
图3为本发明在地表使用时的主视结构示意图。
其中：1线缆穿入筒，2吊环，3锁止压紧弹簧，4挂钩，5锁止环，6重力水平球，7传感器外壳套筒，8滚动支撑座，9垂直向传感器，10水平向传感器I，11水平向传感器II，12安装平板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：
如图1、2所示，本发明的一种一体式传感器水平调整装置，包括圆柱形的传感器外壳套筒7，传感器外壳套筒7顶部设置有线缆穿入筒1，传感器外壳套筒7中部内壁上设置有滚动支撑座8，滚动支撑座8上方设置有在自身重力驱动下可在滚动支撑座8上滚动的重力水平球6，重力水平球6内上部设置有空腔，重力水平球6内下部设置有配重块，配重块顶部设置有安装平面，安装平面中心设置有位于重力水平球6空腔内的水平向传感器I10、水平向传感器II11和一个垂直向传感器9，重力水平球6顶部上方设置有可向下扣合压紧重力水平球6上部的锁止环5，锁止环5连接有锁止控制机构。滚动支撑座8由三个均匀设置在传感器外壳套筒7中部内壁上的座体组成，并且三个座体在同一个圆上，每个座体末端端面设置有与重力水平球6球面滑动配合的圆弧形支撑面。重力水平球6可采用无磁钢材质或塑料、铝等材质，当为无磁钢材质时，重力水平球6内下部采用实心作为配重块，当为塑料、铝材等轻材质时，重力水平球6内下部留出空心腔，将空心腔内灌入铅配重。
锁止控制机构包括锁止压紧弹簧3，锁止压紧弹簧3连接在锁止环5与传感器外壳套筒7顶部之间，传感器外壳套筒7顶部竖直连接有若干穿过锁止压紧弹簧3并且末端可勾住锁止环5的挂钩4，挂钩4连接有松钩机构。两个水平向传感器和一个垂直向传感器9连接有电缆，电缆从线缆穿入筒1中穿出，线缆穿入筒1中设置有可将电缆与线缆穿入筒1固定在一起的电缆固定件，并且线缆穿入筒1中设置有密封塞。松钩机构包括连接在挂钩4末端的牵拉绳，所述牵拉绳从线缆穿入筒1中活动穿出。传感器外壳套筒7顶部设置有吊环2。当本发明在井下使用时，传感器外壳套筒底部设置有圆锥形筒底。本发明还可以在井上地表使用，将传感器外壳套筒底部改装成安装平板12，通过螺栓将安装平板12固定在仪器墩上，如图3所示。
其工作原理为：两个水平向传感器和一个垂直向传感器9按照要求固定在重力水平球6内的安装平面上，传感器的电缆通过线缆穿入筒1穿出，电缆固定在线缆穿入筒1内并密封。在将本发明放入井中时，可以将拖拽绳拴在吊环2上使用。当传感器外壳套筒7发生倾斜时，由于重力水平球6的重心较低，在重力作用下，重力水平球6在滚动支撑座8上滚动，并且传感器外壳套筒7无论朝哪个方向倾斜，无论朝哪个方向倾斜，都能保证传感器安装平面保持水平，从而保证了传感器的水平方向和垂直方向。当到达指定位置时，用力拉动牵拉绳，牵拉绳拉动挂钩4向内倾斜，从而将挂钩4松开，在锁止压紧弹簧3的弹力作用下，将锁止环5扣在重力水平球6的上部，并将重力水平球6压紧，使其固定无法自由转动，此时传感器模块能够保持水平和垂直，并且与井壁刚性固定。在将本发明在井上地表使用时，将安装平板12固定在仪器墩上，跟上述相同的原理，可以实现传感器免调平安装，简化安装过程和安装台面施工要求。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种一体式传感器水平调整装置，其特征在于：包括圆柱形的传感器外壳套筒，传感器外壳套筒顶部设置有线缆穿入筒，传感器外壳套筒中部内壁上设置有滚动支撑座，所述滚动支撑座上方设置有在自身重力驱动下可在滚动支撑座上滚动的重力水平球，所述重力水平球内上部设置有空腔，重力水平球内下部设置有配重块，所述配重块顶部设置有安装平面，所述安装平面中心设置有位于重力水平球空腔内的两个水平向传感器和一个垂直向传感器，所述重力水平球顶部上方设置有可向下扣合压紧重力水平球上部的锁止环，所述锁止环连接有锁止控制机构，所述传感器外壳套筒底部设置有圆锥形筒底或者安装平板；所述滚动支撑座由三个均匀设置在传感器外壳套筒中部内壁上的座体组成，并且三个座体在同一个圆上，每个座体末端端面设置有与重力水平球球面滑动配合的圆弧形支撑面；所述锁止控制机构包括锁止压紧弹簧，所述锁止压紧弹簧连接在锁止环与传感器外壳套筒顶部之间，传感器外壳套筒顶部竖直连接有若干穿过锁止压紧弹簧并且末端可勾住锁止环的挂钩，所述挂钩连接有松钩机构。
2.根据权利要求1所述一体式传感器水平调整装置，其特征在于：所述两个水平向传感器和一个垂直向传感器连接有电缆，所述电缆从线缆穿入筒中穿出，线缆穿入筒中设置有可将电缆与线缆穿入筒固定在一起的电缆固定件，并且线缆穿入筒中设置有密封塞。
3.根据权利要求1所述一体式传感器水平调整装置，其特征在于：所述松钩机构包括连接在挂钩末端的牵拉绳，所述牵拉绳从线缆穿入筒中活动穿出。
4.根据权利要求1所述一体式传感器水平调整装置，其特征在于：所述传感器外壳套筒顶部设置有吊环。
CN201710531616.5A 2017-06-27 2017-06-27 一体式传感器水平调整装置 Active CN107356959B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710531616.5A CN107356959B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一体式传感器水平调整装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710531616.5A CN107356959B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一体式传感器水平调整装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107356959A CN107356959A (zh) 2017-11-17
CN107356959B true CN107356959B (zh) 2023-05-23

Family

ID=60292009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710531616.5A Active CN107356959B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一体式传感器水平调整装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107356959B (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8506598D0 (en) * 1984-05-19 1985-04-17 Univ Gifu Pendulum means
JP2007006266A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 電波レンズアンテナ装置
CN101672927A (zh) * 2009-09-25 2010-03-17 北京港震机电技术有限公司 宽频带海底地震仪
JP2011209276A (ja) * 2010-03-10 2011-10-20 Univ Of Tokyo 重力計に用いられる自由落下装置
CN103482089A (zh) * 2013-10-09 2014-01-01 北京航空航天大学 一种无约束悬挂式主动重力补偿系统设计方法
CN104020499A (zh) * 2014-06-20 2014-09-03 郑州晶微电子科技有限公司 地震电磁扰动传感器的安装结构和安装方法
CN104360406A (zh) * 2014-10-17 2015-02-18 同济大学 一种电动平衡重力仪支架
CN104631624A (zh) * 2014-12-10 2015-05-20 中建三局第一建设工程有限责任公司 一种用于顶模体系的支撑箱梁端部自动调平装置
CN104678442A (zh) * 2015-03-11 2015-06-03 中国地震局地震研究所 地震计下井装置
CN204514747U (zh) * 2015-04-10 2015-07-29 长安大学 一种火灾后混凝土测损仪
CN204718630U (zh) * 2015-07-06 2015-10-21 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种野外用重力自动调平衡支架
CN205067767U (zh) * 2015-11-04 2016-03-02 中国人民解放军信息工程大学 一种重力垂直梯度测量架
CN105676304A (zh) * 2016-03-14 2016-06-15 中国科学院测量与地球物理研究所 海洋重力仪稳定平台
CN206134040U (zh) * 2016-05-25 2017-04-26 魏铂霖 一种重力加速度测试物理实验装置
CN106680877A (zh) * 2017-01-19 2017-05-17 中国科学院地质与地球物理研究所 一种低功耗宽频带单舱球海底地震仪

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1303201C (en) * 1986-10-29 1992-06-09 William Owen Mcneel Three-axis sensor
US6327526B1 (en) * 2000-08-02 2001-12-04 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for measuring the rollover resistance and compliance characteristics of a vehicle
US7607631B2 (en) * 2005-05-28 2009-10-27 Newman Arnold L Frame leveler
CN101122284A (zh) * 2006-08-08 2008-02-13 孟武 重力迴旋发动机
JP2008151822A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Pentax Corp 像ブレ補正装置
US8061047B2 (en) * 2009-04-08 2011-11-22 Schlumberger Technology Corporation Active positioning of downhole devices using spherical motors
CN201503500U (zh) * 2009-09-25 2010-06-09 北京港震机电技术有限公司 依靠重力的调平装置
US8756991B2 (en) * 2010-10-26 2014-06-24 Graco Minnesota Inc. Pneumatic indicator for detecting liquid level
CN102541085B (zh) * 2010-12-30 2015-05-20 深圳亚希诺科技有限公司 具有球形底部的视频目标跟踪和姿态控制的装置和方法
US9046438B2 (en) * 2011-10-26 2015-06-02 National University Corporation Tokyo University Of Marine Science And Technology Center-of-gravity detecting system
US9817153B2 (en) * 2012-05-22 2017-11-14 Nxt Energy Solutions, Inc. Gravity transducer system and method including a junction with a first metal and a second metal
CN203287086U (zh) * 2013-04-16 2013-11-13 宁波柯力传感科技股份有限公司 称重传感器
CN104848834B (zh) * 2015-06-04 2017-03-01 国网山东省电力公司经济技术研究院 一种自动调平的经纬仪装置
WO2017048065A1 (ko) * 2015-09-15 2017-03-23 김대우 자이로스코프를 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법
CN205404837U (zh) * 2016-03-11 2016-07-27 中国地震局地球物理研究所 传感器轴心面与地理水平面重合度自动修正调整机构

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8506598D0 (en) * 1984-05-19 1985-04-17 Univ Gifu Pendulum means
JP2007006266A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 電波レンズアンテナ装置
CN101672927A (zh) * 2009-09-25 2010-03-17 北京港震机电技术有限公司 宽频带海底地震仪
JP2011209276A (ja) * 2010-03-10 2011-10-20 Univ Of Tokyo 重力計に用いられる自由落下装置
CN103482089A (zh) * 2013-10-09 2014-01-01 北京航空航天大学 一种无约束悬挂式主动重力补偿系统设计方法
CN104020499A (zh) * 2014-06-20 2014-09-03 郑州晶微电子科技有限公司 地震电磁扰动传感器的安装结构和安装方法
CN104360406A (zh) * 2014-10-17 2015-02-18 同济大学 一种电动平衡重力仪支架
CN104631624A (zh) * 2014-12-10 2015-05-20 中建三局第一建设工程有限责任公司 一种用于顶模体系的支撑箱梁端部自动调平装置
CN104678442A (zh) * 2015-03-11 2015-06-03 中国地震局地震研究所 地震计下井装置
CN204514747U (zh) * 2015-04-10 2015-07-29 长安大学 一种火灾后混凝土测损仪
CN204718630U (zh) * 2015-07-06 2015-10-21 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种野外用重力自动调平衡支架
CN205067767U (zh) * 2015-11-04 2016-03-02 中国人民解放军信息工程大学 一种重力垂直梯度测量架
CN105676304A (zh) * 2016-03-14 2016-06-15 中国科学院测量与地球物理研究所 海洋重力仪稳定平台
CN206134040U (zh) * 2016-05-25 2017-04-26 魏铂霖 一种重力加速度测试物理实验装置
CN106680877A (zh) * 2017-01-19 2017-05-17 中国科学院地质与地球物理研究所 一种低功耗宽频带单舱球海底地震仪

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
水平面基准系统的自动调平方法研究;欧同庚;王琪;傅辉清;路杰;陈志高;杨博雄;;大地测量与地球动力学(第05期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107356959A (zh) 2017-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109579802B (zh) 一种多级贯入式海底沙波原位观测装置及方法
CN109751975A (zh) 一种多节自由组合全自动深部位移测斜仪
CN108691536B (zh) 一种水平有效地应力测试方法及测试装置
CN112747793A (zh) 一种矿山地表沉陷岩移观测装置
CN111696317B (zh) 一种矿山地质灾害自动监测预警装置
CN113203368A (zh) 一种桩基成孔形状及垂直度检测装置的检测方法
CN104406568A (zh) 深水区地表沉降监测装置及方法
CN114034282B (zh) 一种埋入式地面沉降监测装置及其监测方法
CN205804431U (zh) 一种基桩位移量检测装置
CN107340535B (zh) 两分式井下传感器水平调整装置
CN107356959B (zh) 一体式传感器水平调整装置
CN211478670U (zh) 一种压制干扰的地球物理智能大地电磁信号接收装置
CN206627104U (zh) 一种采空区顶板多点位移同步测量装置
CN107356961B (zh) 倾斜姿态下传感器水平正交保持机构
CN208310756U (zh) 一种钻孔倾斜测量仪探头
CN112049578A (zh) 一种海上钻探作业装置
CN116697863A (zh) 一种用于勘测喀斯特地貌的地下空洞或缝隙深度的设备
CN107390263B (zh) 井下传感器正交保持自调平装置
CN211735564U (zh) 基桩抗拔力和桩身质量检测装置
CN201463838U (zh) 一种用于自平衡试桩法的位移采集装置
CN109695240B (zh) 一种全地形静力触探反力支架及安装方法
CN210141123U (zh) 深孔定向测试装置
CN115163047A (zh) 一种地质勘查用钻孔水位测定设备
CN210401680U (zh) 一种新型气动撑杆三分量波速探头
KR102119871B1 (ko) 독립 계측형 시추공 물리탐사 센서 운용 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant