CN107356961A - 倾斜姿态下传感器水平正交保持机构 - Google Patents

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    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/20—Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern

Abstract

本发明的一种倾斜姿态下传感器水平正交保持机构，包括圆柱形的外套筒，所述外套筒内设置有可轴向转动的内套筒，所述内套筒内设置有上下排列的水平向传感器I调整机构和水平向传感器II调整机构，外套筒和内套筒顶部均设置有穿线孔；水平向传感器I调整机构的重力水平球下方以及水平向传感器II调整机构的重力水平球下方均设置有重力水平球滚动限位机构。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分量模块的水平，不仅保证了两个水平向传感器分量的水平正交，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

倾斜姿态下传感器水平正交保持机构
技术领域
本发明涉及一种倾斜姿态下传感器水平正交保持机构。
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。尤其是两个水平向传感器想要做到调平并保持水平正交难度很大，至今还没有很好的解决办法。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种倾斜姿态下传感器水平正交保持机构，它简化了安装，保证了两个水平向传感器分量的水平正交。
本发明是通过以下措施实现的：
本发明的一种倾斜姿态下传感器水平正交保持机构，包括圆柱形的外套筒，所述外套筒内设置有可轴向转动的内套筒，所述内套筒内设置有上下排列的水平向传感器I调整机构和水平向传感器II调整机构，外套筒和内套筒顶部均设置有穿线孔；
所述水平向传感器I调整机构和水平向传感器II调整机构均包括滚动支撑座和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体，所述配重体顶部设置有传感器安装平面，水平向传感器I调整机构的传感器安装平面上和水平向传感器II调整机构的传感器安装平面上分别设置有水平正交的水平向传感器I和水平向传感器II，所述水平向传感器I调整机构的重力水平球下方以及水平向传感器II调整机构的重力水平球下方均设置有可保持水平向传感器I和水平向传感器II水平正交的重力水平球滚动限位机构。
上述重力水平球滚动限位机构包括弧形的正交限位导向板，所述正交限位导向板上开有导向槽，水平向传感器I调整机构的重力水平球底部中心下方以及水平向传感器II调整机构的重力水平球底部中心下方设置有相同且平行的正交限位导向板，水平向传感器I调整机构的重力水平球底部中心以及水平向传感器II调整机构的重力水平球底部中心均竖直连接有末端穿入导向槽内的限位杆。
上述滚动支撑座由三个均匀设置在内套筒内壁上的座体组成，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。
上述内套筒顶部通过转轴与外套筒顶部转动连接，内套筒底部通过转轴与外套筒底部转动连接。
上述内套筒底部一侧设置有配重块。
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分量模块的水平，不仅保证了两个水平向传感器分量的水平正交，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为本发明的结构示意图。
其中：1外套筒，2内套筒，3水平向传感器I调整机构，4重力水平球，5滚动支撑座，6配重体，7水平向传感器I，8正交限位导向板，9限位杆，10水平向传感器II调整机构，11水平向传感器II，12转轴，13配重块。
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所示，本发明的一种倾斜姿态下传感器水平正交保持机构，包括圆柱形的外套筒1，外套筒1内设置有可轴向转动的内套筒2，内套筒2内设置有上下排列的水平向传感器I调整机构3和水平向传感器II调整机构10，外套筒1和内套筒2顶部均设置有穿线孔；
水平向传感器I调整机构3和水平向传感器II调整机构10均包括滚动支撑座5和可在滚动支撑座5上滚动的重力水平球4，所述重力水平球4内上部设置有空腔，重力水平球4内下部设置有配重体6，所述配重体6顶部设置有传感器安装平面，水平向传感器I调整机构3的传感器安装平面上和水平向传感器II调整机构10的传感器安装平面上分别设置有水平正交的水平向传感器I 7和水平向传感器II 11，所述水平向传感器I调整机构3的重力水平球4下方以及水平向传感器II调整机构10的重力水平球4下方均设置有可保持水平向传感器I 7和水平向传感器II 11水平正交的重力水平球4滚动限位机构。
重力水平球4滚动限位机构包括弧形的正交限位导向板8，正交限位导向板8上开有导向槽，水平向传感器I调整机构3的重力水平球4底部中心下方以及水平向传感器II调整机构10的重力水平球4底部中心下方设置有相同且平行的正交限位导向板8，水平向传感器I调整机构3的重力水平球4底部中心以及水平向传感器II调整机构10的重力水平球4底部中心均竖直连接有末端穿入导向槽内的限位杆9。
滚动支撑座5由三个均匀设置在内套筒2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4球面滑动配合的圆弧形支撑面。内套筒2顶部通过转轴12与外套筒1顶部转动连接，内套筒2底部通过转轴12与外套筒1底部转动连接，内套筒2底部一侧设置有配重块。
其工作原理为：水平向传感器I 7和水平向传感器II 11分别固定在上下两个重力水平球4内，并且保证安装时水平向传感器I 7和水平向传感器II 11水平正交。当外套筒1发生倾斜时，内套筒2旋转，由于重力水平球4的重心较低，在重力作用下，重力水平球4在滚动支撑座5上滚动，并且无论外套筒1朝哪个方向倾斜，最终使安装平面保持水平。配重块13始终旋转到最低位置，从而带动内套筒9轴向转动，在内套筒2轴向转动时，虽然水平向传感器I调整机构3和水平向传感器II调整机构10的重力水平球4也会发生滚动，但限位杆9只能沿正交限位导向板8的导向槽滑动，使重力水平球4只能沿限定的方向滚动，所以就保证了重力水平球4在滚动前后水平方向保持一致，所以就保证了调平以后的水平向传感器I 7和水平向传感器II 11水平正交。最后向传感器外壳套筒和内套筒2内灌入水泥或沙子等填充物，使其固定。
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 (5)

1.一种倾斜姿态下传感器水平正交保持机构，其特征在于：包括圆柱形的外套筒，所述外套筒内设置有可轴向转动的内套筒，所述内套筒内设置有上下排列的水平向传感器I调整机构和水平向传感器II调整机构，外套筒和内套筒顶部均设置有穿线孔；
所述水平向传感器I调整机构和水平向传感器II调整机构均包括滚动支撑座和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体，所述配重体顶部设置有传感器安装平面，水平向传感器I调整机构的传感器安装平面上和水平向传感器II调整机构的传感器安装平面上分别设置有水平正交的水平向传感器I和水平向传感器II，所述水平向传感器I调整机构的重力水平球下方以及水平向传感器II调整机构的重力水平球下方均设置有可保持水平向传感器I和水平向传感器II水平正交的重力水平球滚动限位机构。
2.根据权利要求1所述倾斜姿态下传感器水平正交保持机构，其特征在于：所述重力水平球滚动限位机构包括弧形的正交限位导向板，所述正交限位导向板上开有导向槽，水平向传感器I调整机构的重力水平球底部中心下方以及水平向传感器II调整机构的重力水平球底部中心下方设置有相同且平行的正交限位导向板，水平向传感器I调整机构的重力水平球底部中心以及水平向传感器II调整机构的重力水平球底部中心均竖直连接有末端穿入导向槽内的限位杆。
3.根据权利要求1所述倾斜姿态下传感器水平正交保持机构，其特征在于：所述滚动支撑座由三个均匀设置在内套筒内壁上的座体组成，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。
4.根据权利要求1所述倾斜姿态下传感器水平正交保持机构，其特征在于：所述内套筒顶部通过转轴与外套筒顶部转动连接，内套筒底部通过转轴与外套筒底部转动连接。
5.根据权利要求1所述倾斜姿态下传感器水平正交保持机构，其特征在于：所述内套筒底部一侧设置有配重块。
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