CN108363105B - 一种海底地震仪投放装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种海底地震仪投放装置，包括沉耦架，沉耦架上设置有仪器罐，沉耦架包括方形的框架平台和导流罩，框架平台中心设置有圆形的安装底座，仪器罐可拆卸连接在安装底座上，仪器罐包括外防护罐体和套在外防护罐体内的内防护罐体，内防护罐体包括上下一体连接的上球形罐和下安装罐，上球形罐内设置有蓄电池，下安装罐内设置有海底地震仪，外防护罐体顶部设置有平衡悬吊组件。本发明的有益效果是：仪器罐和沉耦架安装方便牢固，投放时可以保持设备水平下落海底，内防护罐体与外防护罐体之间隔离空间，可以减少海底洋流对海底地震仪的冲击影响，尽量减少了海水温度向内传导，提高了海底地震仪的监测精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种海底地震仪投放装置。
背景技术
海底地震仪(ocean bottom seismometer，OBS)及其组成的海底地震观测是近年来发展起来的高新技术，在油气探测、科学研究、防灾减灾等方面有广泛的用途，是地球物理仪器与探测技术发展中的一个新增长点。
海底地震仪是一种将检波器直接放置在海底的地震观测系统，在海洋地球物理调查和研究中，既可以用于对海洋人工地震剖面的探测，也可以用于对天然地震的观测，其探测和观测结果可以用于研究海洋地壳和地幔的速度结构及板块俯冲带、海沟、海槽演化的动力学特征，也可以用于研究天然地震的地震层析成像以及地震活动性和地震预报等。
目前，海底地震仪基本上都是将地震观测设备放置在深海玻璃浮球内，浮球固定在沉耦架上后，采用从海上直接投放至海底的投放方式自由着陆，采用海上直接投放海底地震仪，海底地震仪在投放过程中与海水接触的瞬间，极容易造成突然的剧烈振动，有可能直接对海底地震仪造成损害；另外，海底地震仪降落到海底后，将玻璃浮球直接投放到海底进行观测，玻璃浮球必然会受海底洋流的影响而产生晃动，而且温度变化比较大，直接导致精密地震观测仪器测量数据的准确性。
此外，日本和美国等发达国家均采用水下机器人投放海底地震仪，投放一次的费用比较昂贵；除此之外，其余的海底地震仪的投放方式基本上都是从海上直接投放至海底自由着陆。迫切需要设计一种经济、高效的防冲击结构用于海底地震仪的投放就具有很强的现实意义。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种测量数据准确性高，安装投放比较方便的海底地震仪投放装置。
本发明是通过以下措施实现的：
本发明的一种海底地震仪投放装置，包括沉耦架，所述沉耦架上设置有仪器罐，所述沉耦架包括方形的框架平台和导流罩，所述框架平台中心设置有圆形的安装底座，所述仪器罐可拆卸连接在安装底座上，仪器罐包括外防护罐体和套在外防护罐体内的内防护罐体，所述内防护罐体包括上下一体连接的上球形罐和下安装罐，所述上球形罐上方设置有穿出外防护罐体顶部的容纳盒，所述容纳盒中设置有水声压力传感器，上球形罐内设置有蓄电池，所述下安装罐内设置有海底地震仪，所述海底地震仪顶部通过支架与下安装罐相连接，海底地震仪底部紧贴下安装罐内底部，下安装罐下端从外防护罐体中心和安装底座中心穿出至沉耦架下方并与导流罩下端平齐，所述外防护罐体顶部设置有平衡悬吊组件，外防护罐体上部设置有向外延伸的牵拉臂，所述牵拉臂转动连接有拉紧弹簧，所述拉紧弹簧连接有拉紧连杆，所述拉紧连杆末端连接有拉钩，所述沉耦架上设置有与拉钩配合的拉环。
上述沉耦架上的安装底座边缘设置有若干弧形的限位卡槽，所述限位卡槽左侧和内侧敞开，外侧、顶部、底部和右侧封闭，所述外防护罐体底部向外延伸出有若干可旋入限位卡槽内的限位板，所述限位卡槽的顶部设置有紧固螺栓。
上述平衡悬吊组件包括至少三个连杆和一个竖拉杆，所述竖拉杆上开有竖直的滑槽，竖拉杆顶部设置有吊耳，所述连杆的底部与外防护罐体顶部转动连接，连杆的顶部连接有穿在滑槽内并可沿滑槽滑动的滑杆。
上述支架包括扣在海底地震仪顶部的顶盖，所述顶盖上方竖直设置有两个左右延伸的下立板，所述下立板顶部设置有横板，所述横板上方设置有两个前后延伸的上立板，所述下安装罐顶部收窄并在与上球形罐连接处的内壁上设置有L形的定位板，所述定位板与上立板之间通过销轴相连接。
上述下安装罐内底部为弧形。
上述上球形罐内设置有横隔板，所述蓄电池设置在横隔板上。
本发明的有益效果是：仪器罐和沉耦架安装方便牢固，投放时可以保持设备水平下落海底，内防护罐体与外防护罐体之间隔离空间，可以减少海底洋流对海底地震仪的冲击影响，尽量减少了海水温度向内传导，从而减小洋流和海水温度对海底地震仪的影响，提高了海底地震仪的监测精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的沉耦架的结构示意图。
图3为本发明中的外防护罐的结构示意图。
其中：1外防护罐体，2上球形罐，3下安装罐，4海底地震仪，5框架平台，6安装底座，7上立板，8下立板，9顶盖，10定位板，11销轴，12限位卡槽，13横隔板，14蓄电池，15容纳盒，16滑杆，17滑槽，18吊耳，19竖拉杆，20连杆，21导流罩，22紧固螺栓，23限位板，24牵拉臂，25拉紧弹簧，26拉紧连杆，27拉钩，28拉环。
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，本发明的一种海底地震仪投放装置，包括沉耦架，沉耦架上设置有仪器罐，沉耦架包括方形的框架平台5和导流罩21，框架平台5中心设置有圆形的安装底座6，仪器罐可拆卸连接在安装底座6上，仪器罐包括外防护罐体1和套在外防护罐体1内的内防护罐体，内防护罐体与外防护罐体1之间形成抽成真空的隔离空间，可以减少海底洋流对海底地震仪4的冲击影响，尽量减少了海水温度向内传导，从而减小海水温度对海底地震仪4的影响，提高了监测的精度。内防护罐体包括上下一体连接的上球形罐2和下安装罐3，上球形罐2上方设置有穿出外防护罐体1顶部的容纳盒15，容纳盒15中设置有水声压力传感器。外防护罐体上部设置有向外延伸的牵拉臂24，牵拉臂24转动连接有拉紧弹簧25，拉紧弹簧25连接有拉紧连杆26，拉紧连杆26末端连接有拉钩27，沉耦架上设置有与拉钩27配合的拉环28。
上球形罐2内设置有蓄电池14，为所有电器提供电能，下安装罐3内设置有海底地震仪4，海底地震仪4顶部通过支架与下安装罐3相连接，海底地震仪4底部紧贴下安装罐3内底部，下安装罐3下端从外防护罐体1中心和安装底座6中心穿出至沉耦架下方并与导流罩21下端平齐，外防护罐体1顶部设置有平衡悬吊组件。平衡悬吊组件包括至少三个连杆20和一个竖拉杆19，竖拉杆19上开有竖直的滑槽17，竖拉杆19顶部设置有吊耳18，连杆20的底部与外防护罐体1顶部转动连接，连杆20的顶部连接有穿在滑槽17内并可沿滑槽17滑动的滑杆16。仪器罐内的海底地震仪4通过电缆与海底电缆连接。
如图2、3所示，沉耦架上的安装底座6边缘设置有若干弧形的限位卡槽12，限位卡槽12左侧和内侧敞开，外侧、顶部、底部和右侧封闭，外防护罐体1底部向外延伸出有若干可旋入限位卡槽12内的限位板23，限位卡槽12的顶部设置有紧固螺栓22。支架包括扣在海底地震仪4顶部的顶盖9，顶盖9上方竖直设置有两个左右延伸的下立板8，下立板8顶部设置有横板，横板上方设置有两个前后延伸的上立板7，下安装罐3顶部收窄并在与上球形罐2连接处的内壁上设置有L形的定位板10，定位板10与上立板7之间通过销轴11相连接。下安装罐3内底部为弧形。上球形罐2内设置有横隔板13，蓄电池14设置在横隔板13上。
其工作原理为：沉耦架和仪器罐是各自独立的，首先将海底地震仪4装入下安装罐3内，顶盖9扣在海底地震仪4顶部，并用支架将海底地震仪4压紧固定住。采用方向交叉的两个上立板7和两个下立板8，可以起到稳定海底地震仪4的作用，避免其晃动。然后将蓄电池14固定在上球形罐2内的横隔板13上，最后将容纳盒15固定在上球形罐2顶部，容纳盒15一方面可以容纳一些器件，另一方面可以将上球形罐2和外防护罐体1封堵并密封住。然后将外防护罐体1放在安装底座6上，旋转外防护罐体1，将外防护罐体1底部的限位板23转入限位卡槽12内，并用紧固螺栓22将限位板23和限位卡槽12紧固在一起，从而完成了沉耦架和仪器罐的安装。最后将拉钩27勾住拉环28，可以使仪器罐与沉耦架连接更为牢固。安装罐3下端从外防护罐体1中心和安装底座6中心穿出至沉耦架下方并与导流罩21下端平齐，当沉耦架落在海底时，可以使下安装罐3底部与海底直接接触，提高监测精度，由于下安装罐3内底部采用弧形，当下安装罐3底部下落受到地面撞击时，弧形的结构可以给下安装罐3一定的形变余量，起到一定的缓冲作用，减轻对海底地震仪4的冲击作用。向海下投放设备时，可以用缆绳拴在吊耳18上，根据设备的偏移连杆20上下滑动，从而可以起到调整平衡的作用，使设备始终处于水平状态。水声压力传感器可以实时检测设备所处的环境压力大小。仪器罐内的设备与海底电缆信号连接，通过海底电缆进行数据传输。
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)
1.一种海底地震仪投放装置，包括沉耦架，所述沉耦架上设置有仪器罐，其特征在于：所述沉耦架包括方形的框架平台和导流罩，所述框架平台中心设置有圆形的安装底座，所述仪器罐可拆卸连接在安装底座上，仪器罐包括外防护罐体和套在外防护罐体内的内防护罐体，所述内防护罐体包括上下一体连接的上球形罐和下安装罐，所述上球形罐上方设置有穿出外防护罐体顶部的容纳盒，所述容纳盒中设置有水声压力传感器，上球形罐内设置有蓄电池，所述下安装罐内设置有海底地震仪，所述海底地震仪顶部通过支架与下安装罐相连接，海底地震仪底部紧贴下安装罐内底部，下安装罐下端从外防护罐体中心和安装底座中心穿出至沉耦架下方并与导流罩下端平齐，所述外防护罐体顶部设置有平衡悬吊组件，外防护罐体上部设置有向外延伸的牵拉臂，所述牵拉臂转动连接有拉紧弹簧，所述拉紧弹簧连接有拉紧连杆，所述拉紧连杆末端连接有拉钩，所述沉耦架上设置有与拉钩配合的拉环；所述沉耦架上的安装底座边缘设置有若干弧形的限位卡槽，所述限位卡槽左侧和内侧敞开，外侧、顶部、底部和右侧封闭，所述外防护罐体底部向外延伸出有若干可旋入限位卡槽内的限位板，所述限位卡槽的顶部设置有紧固螺栓；平衡悬吊组件包括至少三个连杆和一个竖拉杆，所述竖拉杆上开有竖直的滑槽，竖拉杆顶部设置有吊耳，所述连杆的底部与外防护罐体顶部转动连接，连杆的顶部连接有穿在滑槽内并可沿滑槽滑动的滑杆。
2.根据权利要求1所述海底地震仪投放装置，其特征在于：所述支架包括扣在海底地震仪顶部的顶盖，所述顶盖上方竖直设置有两个左右延伸的下立板，所述下立板顶部设置有横板，所述横板上方设置有两个前后延伸的上立板，所述下安装罐顶部收窄并在与上球形罐连接处的内壁上设置有L形的定位板，所述定位板与上立板之间通过销轴相连接。
3.根据权利要求1所述海底地震仪投放装置，其特征在于：所述下安装罐内底部为弧形。
4.根据权利要求1所述海底地震仪投放装置，其特征在于：所述上球形罐内设置有横隔板，所述蓄电池设置在横隔板上。
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