CN108445542A - 一种可调方位的海底地震仪投放装置 - Google Patents

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任叶飞
温瑞智
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Abstract

本发明的一种可调方位的海底地震仪投放装置，包括沉耦架，沉耦架上设置有仪器罐，仪器罐连接在安装底座上，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，下安装罐内设置有海底地震仪；上球形罐内设置有蓄电池和电子罗盘，横隔板下方设置有旋转电机，旋转电机驱动连接有竖直的驱动杆，驱动杆下端与海底地震仪固定连接，上球形罐上方设置有穿出外防护罐体顶部的容纳盒，容纳盒内设置有卫星通信天线和控制器。本发明的有益效果是：内防护罐体与外防护罐体之间设置隔离空间，可以减少海底洋流对海底地震仪的冲击影响，确保海底地震仪在正确的方位，提高了海底地震仪的监测精度。

Description

一种可调方位的海底地震仪投放装置
技术领域
本发明涉及一种可调方位的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可调方位的海底地震仪投放装置。
本发明是通过以下措施实现的：
本发明的一种可调方位的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，所述沉耦架包括圆形的安装底座，所述安装底座向四周延伸有支撑杆，所述支撑杆末端连接有导流罩，所述仪器罐连接在安装底座上，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，所述下安装罐内设置有海底地震仪，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；所述上球形罐内中部设置有横隔板，所述横隔板上方设置有蓄电池和电子罗盘，横隔板下方设置有旋转电机，所述旋转电机驱动连接有竖直的驱动杆，所述驱动杆下端与海底地震仪固定连接，所述上球形罐上方设置有穿出外防护罐体顶部的容纳盒，所述容纳盒内设置有卫星通信天线和控制器，所述控制器与电子罗盘、旋转电机和卫星通信天线信号连接。
上述内防护罐体与外防护罐体之间设置有支撑管，所述支撑管上端与内防护罐体侧壁相连接，支撑管下端与安装底座相连接，内防护罐体侧壁上开有穿线孔，支撑管内设置有可穿入电缆且与穿线孔相连通的通道。
上述外防护罐体侧壁上转动连接有伸缩牵拉杆，所述伸缩牵拉杆末端与支撑杆通过螺栓连接，伸缩牵拉杆上设置有紧固螺栓，外防护罐体侧壁上设置有可容纳伸缩牵拉杆的容纳槽，所述支撑杆与安装底座转动连接，安装底座上连接有弧形的导向板，所述导向板上开有导向槽，所述导向槽内穿有与支撑杆连接的定位螺栓。
上述下安装罐顶部收窄并在与上球形罐连接处横向设置有轴承，所述驱动杆穿过轴承并且下端与海底地震仪相连接。
上述导流罩连接有固定套筒，所述固定套筒内穿有固定螺栓，所述固定螺栓下端设置有倒刺结构
上述外防护罐体顶部设置有悬吊把手，所述悬吊把手中部为向上弯曲的弧形。
上述下安装罐内底部为弧形。
本发明的有益效果是：内防护罐体与外防护罐体之间设置隔离空间，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，而且可以调整海底地震仪的方位，确保海底地震仪在正确的方位，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。
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驱动杆，6轴承，7旋转电机，8横隔板，9电子罗盘，10蓄电池，11容纳盒，12悬吊把手，13支撑杆，14导流罩，15支撑管，16穿线孔，17容纳槽，18伸缩牵拉杆，19导向板，20定位螺栓，21固定套筒，22固定螺栓。
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，本发明的一种可调方位的海底地震仪4投放装置，包括沉耦架，沉耦架上设置有仪器罐，沉耦架包括圆形的安装底座，安装底座向四周延伸有支撑杆13，支撑杆13末端连接有导流罩14，仪器罐连接在安装底座上，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，内防护罐体包括上下一体连接的上球形罐2和下安装罐3，下安装罐3内设置有海底地震仪4，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中心和安装底座中心穿出至沉耦架下方并与导流罩14下端平齐；上球形罐2内中部设置有横隔板8，横隔板8上方设置有蓄电池10和电子罗盘9，横隔板8下方设置有旋转电机7，旋转电机7驱动连接有竖直的驱动杆5，驱动杆5下端与海底地震仪4固定连接，上球形罐2上方设置有穿出外防护罐体1顶部的容纳盒11，容纳盒11内设置有卫星通信天线和控制器，控制器与电子罗盘9、旋转电机7和卫星通信天线信号连接。内防护罐体与外防护罐体1之间设置有支撑管15，支撑管15上端与内防护罐体侧壁相连接，支撑管15下端与安装底座相连接，内防护罐体侧壁上开有穿线孔16，支撑管15内设置有可穿入电缆且与穿线孔相连通的通道。仪器的线缆通过穿线孔16和支撑管15穿出，并与海底电缆连接，从而将数据传输出去。
外防护罐体1侧壁上转动连接有伸缩牵拉杆18，伸缩牵拉杆18末端与支撑杆13通过螺栓连接，伸缩牵拉杆18上设置有紧固螺栓，外防护罐体1侧壁上设置有可容纳伸缩牵拉杆的容纳槽17，支撑杆13与安装底座转动连接，安装底座上连接有弧形的导向板19，导向板19上开有导向槽，导向槽内穿有与支撑杆13连接的定位螺栓20。
容纳盒11中还设置有与控制器信号连接的水声压力传感器和自动充气式浮力皮囊。下安装罐3顶部收窄并在与上球形罐2连接处横向设置有轴承6，驱动杆5穿过轴承6并且下端与海底地震仪4相连接。外防护罐体1顶部设置有悬吊把手12，悬吊把手12中部为向上弯曲的弧形。下安装罐3内底部为弧形。
其工作原理为：首先将海底地震仪4装入下安装罐3内，然后将蓄电池10固定在上球形罐2内的横隔板8上，旋转电机7固定在横隔板8底部，将驱动杆5与海底地震仪4固定连接，并将驱动杆5通过轴承6进行导向和定位，避免驱动杆5的晃动。最后将容纳盒11固定在上球形罐2顶部，容纳盒11一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安装在安装底座上。在海底安装面不是水平时，可以调整伸缩牵拉杆18的长度，从而可以使支撑杆13上下转动，使仪器罐保持水平，然后将伸缩牵拉杆用紧固螺栓固定住，并将支撑杆用定位螺栓紧固住。下安装罐3下端从外防护罐体1中心和安装底座中心穿出至沉耦架下方并与导流罩14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。控制器设定方位校正程序，电子罗盘9实时检测海底地震仪4的方位是否有偏差，如果有偏差，控制器自动启动旋转电机7带动海底地震仪4转动，从而将海底地震仪4调整到正确的方位上。水声压力传感器可以实时检测设备所处的环境压力大小。卫星通信天线用于设备与陆地之间的通讯，可以将地震信号、压力信号等及时发送出去。
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 (7)

1.一种可调方位的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：所述沉耦架包括圆形的安装底座，所述安装底座向四周延伸有支撑杆，所述支撑杆末端连接有导流罩，所述仪器罐连接在安装底座上，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，所述下安装罐内设置有海底地震仪，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；所述上球形罐内中部设置有横隔板，所述横隔板上方设置有蓄电池和电子罗盘，横隔板下方设置有旋转电机，所述旋转电机驱动连接有竖直的驱动杆，所述驱动杆下端与海底地震仪固定连接，所述上球形罐上方设置有穿出外防护罐体顶部的容纳盒，所述容纳盒内设置有卫星通信天线和控制器，所述控制器与电子罗盘、旋转电机和卫星通信天线信号连接。
2.根据权利要求1所述可调方位的海底地震仪投放装置，其特征在于：所述内防护罐体与外防护罐体之间设置有支撑管，所述支撑管上端与内防护罐体侧壁相连接，支撑管下端与安装底座相连接，内防护罐体侧壁上开有穿线孔，支撑管内设置有可穿入电缆且与穿线孔相连通的通道。
3.根据权利要求1所述可调方位的海底地震仪投放装置，其特征在于：所述外防护罐体侧壁上转动连接有伸缩牵拉杆，所述伸缩牵拉杆末端与支撑杆通过螺栓连接，伸缩牵拉杆上设置有紧固螺栓，外防护罐体侧壁上设置有可容纳伸缩牵拉杆的容纳槽，所述支撑杆与安装底座转动连接，安装底座上连接有弧形的导向板，所述导向板上开有导向槽，所述导向槽内穿有与支撑杆连接的定位螺栓。
4.根据权利要求1所述可调方位的海底地震仪投放装置，其特征在于：所述下安装罐顶部收窄并在与上球形罐连接处横向设置有轴承，所述驱动杆穿过轴承并且下端与海底地震仪相连接。
5.根据权利要求1所述可调方位的海底地震仪投放装置，其特征在于：所述导流罩连接有固定套筒，所述固定套筒内穿有固定螺栓，所述固定螺栓下端设置有倒刺结构。
6.根据权利要求1所述可调方位的海底地震仪投放装置，其特征在于：所述外防护罐体顶部设置有悬吊把手，所述悬吊把手中部为向上弯曲的弧形。
7.根据权利要求1所述可调方位的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。
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