CN216925847U - 一种地震观测深井水温梯度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地震观测深井水温梯度测量装置，包括固定支架、温度传感器、传感器收放机构、收放驱动机构以及深度测量机构。该地震观测深井水温梯度测量装置利用收放驱动机构驱动传感器收放机构旋转，可以实现对线缆的收放，从而调节温度传感器的高度位置；利用深度测量机构测量线缆下放的长度，可以推算温度传感器进入水中的深度，从而将温度传感器进入水中的深度与温度传感器测量到的数据进行组对结合，实现水温的梯度测量，便于进行数据分析。

Description

一种地震观测深井水温梯度测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其是一种地震观测深井水温梯度测量装置。

背景技术

随着地震监测仪器设备从模拟到数字化电子设备转变，使流体观测深井水温梯度测量数字化、便利化，相关测量方法、水温梯度数据分析及应用等方面的研究不断取得重要成果。因此，提出一种地震观测深井水温梯度测量装置，对深井水温进行梯度测量。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种地震观测深井水温梯度测量装置，能够对深井水温进行梯度测量。

技术方案：本实用新型提供的地震观测深井水温梯度测量装置，包括固定支架、温度传感器、传感器收放机构、收放驱动机构以及深度测量机构；固定支架包括矩形框以及两个支架杆；

矩形框用于环绕观测井；两个支架杆的下端分别固定在矩形框的左右两侧边缘上；传感器收放机构安装在两个支架杆的上端上；在传感器收放机构上绕设有一根线缆，温度传感器导电式安装在线缆的下端上，用于测量井水水温，由传感器收放机构收放线缆；收放驱动机构安装在固定支架上，用于驱动传感器收放机构旋转；深度测量机构安装在矩形框上，用于测量线缆的释放长度。

进一步的，传感器收放机构包括卷线辊、旋转驱动轴、摆动轴以及对接轴；

在右侧的支架杆的上端上旋转式安装有一个摆动支座；摆动轴贯穿式水平固定在摆动支座上；在对接轴的一端上同轴式设置有一个对接座；在对接座内同轴式设置有一个圆盘空腔；摆动轴的一端旋转式伸入圆盘空腔内；在摆动轴的伸入端上设置有一个与圆盘空腔旋转配合的对接圆盘；

在左侧的支架杆的上端上固定有一个旋转支座；旋转驱动轴旋转式水平安装在旋转支座上；卷线辊的两端分别可拆卸式安装在旋转驱动轴以及对接轴上；线缆绕设在卷线辊上。

进一步的，在卷线辊的两端上均同轴设置有一个挡环。

进一步的，在卷线辊的一端上同轴式设置有一个对接盲孔，另一端上同轴式设置有一个驱动盲孔；对接轴的另一端插装在对接盲孔上；对接轴通过对接法兰安装在卷线辊上；旋转驱动轴的端部插装在驱动盲孔上；在旋转驱动轴的插装侧设置有螺纹；在旋转驱动轴上螺纹旋合有一个按压在卷线辊上的锁定螺母，实现可拆卸安装。

进一步的，在旋转驱动轴上沿长度方向设置有一个延伸至插装端端面的驱动槽口；在驱动盲孔的孔壁上设置有与驱动槽口相配合的驱动滑条。

进一步的，在摆动轴的另一端上设置有四芯航插；在对接圆盘的圆形侧面上同轴式镶嵌有四个直径不同的电极环，且四个电极环分别与四芯航插的四个电极芯电连接；在圆盘空腔与电极环相对的内壁上设置有四个电极插孔；在每个电极插孔上均插装有一个电极针，且四个电极针分别与四个电极环导电接触；在对接轴的插装端端面上设置有四个导电插孔，且四个导电插孔分别与四个电极针电连接；在对接盲孔的孔底上安装有电路板；电路板上设置有分别插装在四个导电插孔上的四个电极柱，四个电极柱分别与对应的导电插孔导电接触，且四个电极柱通过线缆与温度传感器电连接。

进一步的，在每个电极针与电极插孔的孔底之间均弹性支撑有一个导电弹簧，用于将电极针紧压在对应的电极环上。

进一步的，收放驱动机构包括收放驱动电机、主动链轮、从动链轮以及张紧机构；收放驱动电机安装在矩形框上；主动链轮安装在收放驱动电机的输出轴上；从动链轮安装在旋转驱动轴上；主动链轮与从动链轮通过驱动链条传动；张紧机构安装在支架杆上，用于张紧驱动链条。

进一步的，张紧机构包括调节座、调节滑块以及可调张紧轮；调节座安装在左侧的支架杆上；在调节座内纵向设置有一个条形空腔；调节滑块滑动设置在条形空腔内；在调节座的右侧面上纵向设置有与条形空腔相连通的条形孔；可调张紧轮的安装轴端部通过条形孔伸入条形空腔，并旋转式安装在调节滑块上；在调节座上旋转式安装有螺纹旋合在调节滑块上的链轮调节螺栓。

进一步的，深度测量机构包括角位移传感器、固定滚轮、调节滚轮、调节弹簧、安装柱以及安装板；安装柱的下端固定在矩形框上；安装板固定在安装柱的上端上；在安装板的右端固定有两块平行的竖向板；在右侧的竖向板上螺纹旋合有一个滚轮调节螺栓；在左侧的竖向板上横向滑动式安装有一根方轴；调节弹簧连接固定在滚轮调节螺栓的端部与方轴的右端之间；调节滚轮旋转式安装在方轴的左端上；固定滚轮旋转式安装在安装板的左侧，且固定滚轮的圆周侧面与调节滚轮的圆周侧面相配合夹持线缆；角位移传感器用于测量固定滚轮的旋转圈数。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：利用收放驱动机构驱动传感器收放机构旋转，可以实现对线缆的收放，从而调节温度传感器的高度位置；利用深度测量机构测量线缆下放的长度，可以推算温度传感器进入水中的深度，从而将温度传感器进入水中的深度与温度传感器测量到的数据进行组对结合，实现水温的梯度测量，便于进行数据分析。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型卷线辊的局部剖视图；

图3为本实用新型深度测量机构的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-3所示，本实用新型提供的一种地震观测深井水温梯度测量装置包括：固定支架、温度传感器28、传感器收放机构、收放驱动机构以及深度测量机构；固定支架包括矩形框1以及两个支架杆2；

矩形框1用于环绕观测井；两个支架杆2的下端分别固定在矩形框1的左右两侧边缘上；传感器收放机构安装在两个支架杆2的上端上；在传感器收放机构上绕设有一根线缆19，温度传感器28导电式安装在线缆19的下端上，用于测量井水水温，由传感器收放机构收放线缆19；收放驱动机构安装在固定支架上，用于驱动传感器收放机构旋转；深度测量机构安装在矩形框1上，用于测量线缆19的释放长度。

利用收放驱动机构驱动传感器收放机构旋转，可以实现对线缆19的收放，从而调节温度传感器28的高度位置；利用深度测量机构测量线缆19下放的长度，可以推算温度传感器28进入水中的深度，从而将温度传感器28进入水中的深度与温度传感器28测量到的数据进行组对结合，实现水温的梯度测量，便于进行数据分析。

进一步的，传感器收放机构包括卷线辊18、旋转驱动轴8、摆动轴32以及对接轴30；

在右侧的支架杆2的上端上旋转式安装有一个摆动支座33；摆动轴32贯穿式水平固定在摆动支座33上；在对接轴30的一端上同轴式设置有一个对接座31；在对接座31内同轴式设置有一个圆盘空腔40；摆动轴32的一端旋转式伸入圆盘空腔40内；在摆动轴32的伸入端上设置有一个与圆盘空腔40旋转配合的对接圆盘41；在左侧的支架杆2的上端上固定有一个旋转支座3；旋转驱动轴8旋转式水平安装在旋转支座3上；卷线辊18的两端分别可拆卸式安装在旋转驱动轴8以及对接轴30上；线缆19绕设在卷线辊18上。

利用旋转驱动轴8以及对接轴30安装卷线辊18，使卷线辊18可拆卸，可以通过更换卷线辊18更换不同长度的线缆19，从而便于测量不同深度的水温数据；利用摆动支座33带动摆动轴32在拆装卷线辊18时进行摆动，便于将卷线辊18从旋转驱动轴8上取下，防止摆动轴32阻碍卷线辊18的装拆。

进一步的，在卷线辊18的两端上均同轴设置有一个挡环17。利用挡环17对线缆19进行限位，防止线缆19缠绕在旋转驱动轴8或对接轴30上。

进一步的，在卷线辊18的一端上同轴式设置有一个对接盲孔45，另一端上同轴式设置有一个驱动盲孔35；对接轴30的另一端插装在对接盲孔45上；对接轴30通过对接法兰29安装在卷线辊18上；旋转驱动轴8的端部插装在驱动盲孔35上；在旋转驱动轴8的插装侧设置有螺纹；在旋转驱动轴8上螺纹旋合有一个按压在卷线辊18上的锁定螺母16，实现可拆卸安装。

利用锁定螺母16以及对接法兰29夹紧卷线辊18，确保卷线辊18牢固安装；利用锁定螺母16在需要拆卸卷线辊18时拧动，锁定螺母16向左移动，使卷线辊18可以向左移动，对接轴30的插装端脱离对接盲孔45并旋转摆动轴32，此时卷线辊18可以从旋转驱动轴8上取下，从而便于更换不同长度的线缆19。

进一步的，在旋转驱动轴8上沿长度方向设置有一个延伸至插装端端面的驱动槽口15；在驱动盲孔35的孔壁上设置有与驱动槽口15相配合的驱动滑条36。利用驱动槽口15与驱动滑条36之间的配合，使旋转驱动轴8能够同步带动卷线辊18旋转。

进一步的，在摆动轴32的另一端上设置有四芯航插34；在对接圆盘41的圆形侧面上同轴式镶嵌有四个直径不同的电极环42，且四个电极环42分别与四芯航插34的四个电极芯电连接；在圆盘空腔40与电极环42相对的内壁上设置有四个电极插孔43；在每个电极插孔43上均插装有一个电极针46，且四个电极针46分别与四个电极环42导电接触；在对接轴30的插装端端面上设置有四个导电插孔39，且四个导电插孔39分别与四个电极针46电连接；在对接盲孔45的孔底上安装有电路板37；电路板37上设置有分别插装在四个导电插孔39上的四个电极柱38，四个电极柱38分别与对应的导电插孔39导电接触，且四个电极柱38通过线缆19与温度传感器28电连接。

利用电极柱38、导电插孔39、电极针46以及电极环42之间的配合，实现温度传感器28与四芯航插34之间的电连接，便于通过四芯航插34向外部对接设备输送测量数据；利用电极针46与电极环42之间的配合，使对接轴30在旋转时，电极针46与电极环42之间仍能保持电连接，保证数据传输的稳定性；利用导电插孔39与电极柱38之间的配合，便于拆装更换卷线辊18。

进一步的，在每个电极针46与电极插孔43的孔底之间均弹性支撑有一个导电弹簧44，用于将电极针46紧压在对应的电极环42上。利用导电弹簧44可以将电极针46紧压在电极环42上，确保在对接轴30旋转时电极针46始终能与电极环42导电接触。

进一步的，收放驱动机构包括收放驱动电机4、主动链轮5、从动链轮7以及张紧机构；收放驱动电机4安装在矩形框1上；主动链轮5安装在收放驱动电机4的输出轴上；从动链轮7安装在旋转驱动轴8上；主动链轮5与从动链轮7通过驱动链条6传动；张紧机构安装在支架杆2上，用于张紧驱动链条6。

利用收放驱动电机4驱动主动链轮5旋转，从动链轮7在驱动链条6的驱动下带动旋转驱动轴8旋转，从而实现线缆19收放的自动化驱动。

进一步的，张紧机构包括调节座10、调节滑块14以及可调张紧轮9；调节座10安装在左侧的支架杆2上；在调节座10内纵向设置有一个条形空腔13；调节滑块14滑动设置在条形空腔13内；在调节座10的右侧面上纵向设置有与条形空腔13相连通的条形孔；可调张紧轮9的安装轴端部通过条形孔伸入条形空腔13，并旋转式安装在调节滑块14上；在调节座10上旋转式安装有螺纹旋合在调节滑块14上的链轮调节螺栓12。

利用链轮调节螺栓12驱动调节滑块14沿条形空腔13纵向移动，从而调节可调张紧轮9的纵向位置，当驱动链条6在长期的使用中松弛时，使可调张紧轮9有效的对驱动链条6进行张紧，保证从动链轮7与主动链轮5之间的稳定传动。

进一步的，深度测量机构包括角位移传感器23、固定滚轮22、调节滚轮24、调节弹簧26、安装柱20以及安装板21；安装柱20的下端固定在矩形框1上；安装板21固定在安装柱20的上端上；在安装板21的右端固定有两块平行的竖向板48；在右侧的竖向板48上螺纹旋合有一个滚轮调节螺栓27；在左侧的竖向板48上横向滑动式安装有一根方轴25；调节弹簧26连接固定在滚轮调节螺栓27的端部与方轴25的右端之间；调节滚轮24旋转式安装在方轴25的左端上；固定滚轮22旋转式安装在安装板21的左侧，且固定滚轮22的圆周侧面与调节滚轮24的圆周侧面相配合夹持线缆19；角位移传感器23用于测量固定滚轮22的旋转圈数。

利用角位移传感器23可以测量固定滚轮22旋转的圈数及角度，便于外部对接设备通过固定滚轮22的周长以及固定滚轮22旋转的圈数及角度计算线缆19下放的长度；利用滚轮调节螺栓27以及调节弹簧26之间的配合，调节将调节滚轮24的位置，使调节滚轮24与固定滚轮22夹紧线缆19，确保固定滚轮22跟随线缆19的升降而旋转，使角位移传感器23的测量更精准；利用方轴25防止调节滚轮24的轴线旋转，确保调节滚轮24的轴线始终与固定滚轮22的轴线相平行。

本实用新型提供的地震观测深井水温梯度测量装置中，收放驱动电机4采用现有的步进电机。角位移传感器23采用现有的数字式传感器，用于测量固定滚轮22的旋转圈数；温度传感器28采用现有的数字式传感器，用于测量水温。

本实用新型提供的地震观测深井水温梯度测量装置在安装使用时，根据测量水深的需求，将所需长度线缆19相对的卷线辊18插装在旋转驱动轴8上，旋转摆动支座33使对接轴30与旋转驱动轴8同轴，且对接法兰29位于旋转摆动支座33的左侧，之后移动卷线辊18，使对接轴30的端部插装在对接盲孔45上，四个电极柱38分别插装在四个导电插孔39上，然后将对接法兰29安装在卷线辊18的右端面上；之后旋转锁定螺母16，使锁定螺母16紧压卷线辊18的左端面上，然后拧松滚轮调节螺栓27，增大固定滚轮22与调节滚轮24之间的间隙，将线缆19放在固定滚轮22与调节滚轮24之间，最后拧紧滚轮调节螺栓27，使固定滚轮22以及调节滚轮24夹紧线缆19，完成安装；

当梯度测量装置在长时间使用后，驱动链条6节距增大，导致出现跳齿或传动不稳定的问题，此时拧动链轮调节螺栓12调整调节滑块14的前后位置，使调整调节滑块14带动可调张紧轮9移动，对驱动链条6进行张紧。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：包括固定支架、温度传感器(28)、传感器收放机构、收放驱动机构以及深度测量机构；固定支架包括矩形框(1)以及两个支架杆(2)；

矩形框(1)用于环绕观测井；两个支架杆(2)的下端分别固定在矩形框(1)的左右两侧边缘上；传感器收放机构安装在两个支架杆(2)的上端上；在传感器收放机构上绕设有一根线缆(19)，温度传感器(28)导电式安装在线缆(19)的下端上，用于测量井水水温，由传感器收放机构收放线缆(19)；收放驱动机构安装在固定支架上，用于驱动传感器收放机构旋转；深度测量机构安装在矩形框(1)上，用于测量线缆(19)的释放长度。

2.根据权利要求1所述的地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：传感器收放机构包括卷线辊(18)、旋转驱动轴(8)、摆动轴(32)以及对接轴(30)；

在右侧的支架杆(2)的上端上旋转式安装有一个摆动支座(33)；摆动轴(32)贯穿式水平固定在摆动支座(33)上；在对接轴(30)的一端上同轴式设置有一个对接座(31)；在对接座(31)内同轴式设置有一个圆盘空腔(40)；摆动轴(32)的一端旋转式伸入圆盘空腔(40)内；在摆动轴(32)的伸入端上设置有一个与圆盘空腔(40)旋转配合的对接圆盘(41)；在左侧的支架杆(2)的上端上固定有一个旋转支座(3)；旋转驱动轴(8)旋转式水平安装在旋转支座(3)上；卷线辊(18)的两端分别可拆卸式安装在旋转驱动轴(8)以及对接轴(30)上；线缆(19)绕设在卷线辊(18)上。

3.根据权利要求2所述的地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：在卷线辊(18)的两端上均同轴设置有一个挡环(17)。

4.根据权利要求2所述的地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：在卷线辊(18)的一端上同轴式设置有一个对接盲孔(45)，另一端上同轴式设置有一个驱动盲孔(35)；对接轴(30)的另一端插装在对接盲孔(45)上；对接轴(30)通过对接法兰(29)安装在卷线辊(18)上；旋转驱动轴(8)的端部插装在驱动盲孔(35)上；在旋转驱动轴(8)的插装侧设置有螺纹；在旋转驱动轴(8)上螺纹旋合有一个按压在卷线辊(18)上的锁定螺母(16)，实现可拆卸安装。

5.根据权利要求4所述的地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：在旋转驱动轴(8)上沿长度方向设置有一个延伸至插装端端面的驱动槽口(15)；在驱动盲孔(35)的孔壁上设置有与驱动槽口(15)相配合的驱动滑条(36)。

6.根据权利要求4所述的地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：在摆动轴(32)的另一端上设置有四芯航插(34)；在对接圆盘(41)的圆形侧面上同轴式镶嵌有四个直径不同的电极环(42)，且四个电极环(42)分别与四芯航插(34)的四个电极芯电连接；在圆盘空腔(40)与电极环(42)相对的内壁上设置有四个电极插孔(43)；在每个电极插孔(43)上均插装有一个电极针(46)，且四个电极针(46)分别与四个电极环(42)导电接触；在对接轴(30)的插装端端面上设置有四个导电插孔(39)，且四个导电插孔(39)分别与四个电极针(46)电连接；在对接盲孔(45)的孔底上安装有电路板(37)；电路板(37)上设置有分别插装在四个导电插孔(39)上的四个电极柱(38)，四个电极柱(38)分别与对应的导电插孔(39)导电接触，且四个电极柱(38)通过线缆(19)与温度传感器(28)电连接。

7.根据权利要求6所述的地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：在每个电极针(46)与电极插孔(43)的孔底之间均弹性支撑有一个导电弹簧(44)，用于将电极针(46)紧压在对应的电极环(42)上。

8.根据权利要求2所述的地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：收放驱动机构包括收放驱动电机(4)、主动链轮(5)、从动链轮(7)以及张紧机构；收放驱动电机(4)安装在矩形框(1)上；主动链轮(5)安装在收放驱动电机(4)的输出轴上；从动链轮(7)安装在旋转驱动轴(8)上；主动链轮(5)与从动链轮(7)通过驱动链条(6)传动；张紧机构安装在支架杆(2)上，用于张紧驱动链条(6)。

9.根据权利要求8所述的地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：张紧机构包括调节座(10)、调节滑块(14)以及可调张紧轮(9)；调节座(10)安装在左侧的支架杆(2)上；在调节座(10)内纵向设置有一个条形空腔(13)；调节滑块(14)滑动设置在条形空腔(13)内；在调节座(10)的右侧面上纵向设置有与条形空腔(13)相连通的条形孔；可调张紧轮(9)的安装轴端部通过条形孔伸入条形空腔(13)，并旋转式安装在调节滑块(14)上；在调节座(10)上旋转式安装有螺纹旋合在调节滑块(14)上的链轮调节螺栓(12)。

10.根据权利要求1所述的地震观测深井水温梯度测量装置，其特征在于：深度测量机构包括角位移传感器(23)、固定滚轮(22)、调节滚轮(24)、调节弹簧(26)、安装柱(20)以及安装板(21)；安装柱(20)的下端固定在矩形框(1)上；安装板(21)固定在安装柱(20)的上端上；在安装板(21)的右端固定有两块平行的竖向板(48)；在右侧的竖向板(48)上螺纹旋合有一个滚轮调节螺栓(27)；在左侧的竖向板(48)上横向滑动式安装有一根方轴(25)；调节弹簧(26)连接固定在滚轮调节螺栓(27)的端部与方轴(25)的右端之间；调节滚轮(24)旋转式安装在方轴(25)的左端上；固定滚轮(22)旋转式安装在安装板(21)的左侧，且固定滚轮(22)的圆周侧面与调节滚轮(24)的圆周侧面相配合夹持线缆(19)；角位移传感器(23)用于测量固定滚轮(22)的旋转圈数。

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