WO2019242720A1 - 一种海底地震仪用电磁释放装置及海底地震仪 - Google Patents

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Definitions

  • This article provides an electromagnetic release device for a submarine seismograph and a submarine seismometer, which releases the seismometer module in a short time, so that the seismometer module can be smoothly and well coupled to the sea floor plane.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a seismometer module connected to a submarine seismometer according to an embodiment of the present invention
  • the armature 2 is further provided with a plurality of second mounting holes 22, three second mounting holes 22 are provided, and the second mounting holes 22 are configured to be connected to the seismometer module 4.
  • the armature 2 is mounted on the seismometer module 4 by bolts.
  • the copper coil 12 in the electromagnetic release 1 is energized, and the electromagnetic release 1 attracts the armature 2 to realize the connection between the seismometer module 4 and the seismometer 3.
  • the copper coil 12 in the electromagnetic release 1 is powered off, and the electromagnetic release 1 releases the armature. 2.
  • the seismometer module 4 is released and coupled to the sea floor level.

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Abstract

本文公开了一种海底地震仪用电磁释放装置及海底地震仪。海底地震仪用电磁释放装置包括：电磁释放器，固定在地震仪上，所述电磁释放器包括铁芯，所述铁芯的一侧设有铜线圈，所述铁芯上设有配置为将铜线圈与地震仪控制器连接的水密接头；衔铁，配置为固定在地震计模块上，所述衔铁与所述电磁释放器匹配连接。海底地震仪包括上述的海底地震仪用电磁释放装置。

Description

一种海底地震仪用电磁释放装置及海底地震仪
本公开要求在2018年06月22日提交中国专利局、申请号为201810649867.8的中国专利申请的优先权，以上申请的全部内容通过引用结合在本公开中。
技术领域
本文涉及地震仪技术领域，例如涉及一种海底地震仪用电磁释放装置及海底地震仪。
背景技术
海底地震仪是需要在海底工作的仪器，各部件需要抵抗巨大的海水压力，同时也要抵抗海水的腐蚀。海底地震仪在海水中下沉的过程中，通常为了避免地震计模块单独承受巨大的撞击，会在海底地震仪触底之后，再单独释放地震计模块，使地震计模块有效地与海底平面耦合，而释放地震计模块的释放机构通常采用熔断式释放装置，即通过电化学的方式熔断用于固定地震计模块的钢丝，从而实现释放地震计模块，钢丝的熔断过程需要10-15min，释放时间长，不能保证地震计模块能够平稳的与海底平面耦合。
发明内容
本文提供了一种海底地震仪用电磁释放装置及海底地震仪，在短时间内释放地震计模块，使得地震计模块能够平稳地且较好地与海底平面耦合。
本文提供了一种海底地震仪用电磁释放装置，包括：
电磁释放器，固定在地震仪上，所述电磁释放器包括铁芯，所述铁芯的一侧设有铜线圈，所述铁芯上设有配置为将铜线圈与地震仪控制器连接的水密接头；
衔铁，配置为固定在地震计模块上，所述衔铁与所述电磁释放器匹配连接。
本文还提供了一种海底地震仪，包括地震仪控制器，以及上述的海底地震仪用电磁释放装置。
附图说明
图1是本发明实施例所述的地震计模块与海底地震仪连接的结构示意图；
图2是本发明实施例所述的电磁释放器立体结构示意图；
图3是本发明实施例所述的电磁释放器剖面图；
图4是本发明实施例所述的衔铁结构示意图；
图5是本发明实施例所述的衔铁与地震计模块连接结构示意图。
图中：
1、电磁释放器；11、铁芯；12、铜线圈；13、水密接头；14、密封圈；15、第一安装孔；111、环形凹槽；112、螺纹孔；
2、衔铁；21、凸起；22、第二安装孔；
3、地震仪；31、地震仪控制器；
4、地震计模块；
5、空间。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本文的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本文，而非对本文的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本文相关的部分而非全部。
如图1-5所示，本实施例提供了一种海底地震仪用电磁释放装置，用于释放地震计模块4，但是不局限于释放地震计模块4，还可以用于释放地震仪3上的配重块。
所述海底地震仪用电磁释放装置包括电磁释放器1和衔铁2。所述电磁释放器1固定在地震仪3上，所述电磁释放器1包括铁芯11，所述铁芯11的一侧设有铜线圈12，所述铁芯11上设有配置为将铜线圈12与地震仪控制器31连接的水密接头13；所述衔铁2配置为固定在地震计模块4上，所述衔铁2与所述电磁释放器1匹配连接。
根据本发明实施例，可理解的是，本文中，所述衔铁2与所述电磁释放器1匹配连接是指，所述衔铁2与所述电磁释放器1相匹配，以产生所述衔铁2与所述电磁释放器1之间的电磁吸力，从而实现所述衔铁2与所述电磁释放器1之间的连接。在本实施例中，铁芯11为圆柱形，与铁芯11配合连接的衔铁2为圆形盘状结构。铁芯11和衔铁2也可以设置为其它形状，在此不再叙述。在具体实现中，所述地震仪控制器31可以安装于所述地震仪3上，也可以不安装于所述地震仪3上。
在一些实施例中，如图2所示，铁芯11的一侧面开有环形凹槽111，环形凹槽111内设有铜线圈12，且铜线圈12紧紧缠绕在环形凹槽111的直径小的圆形侧壁上，缠绕的铜线圈12的匝数越多，相应的产生的电磁吸力越大。为了使电磁释放器1成为一个实芯的整体，在一些实施例中，在铜线圈12与环形凹槽111的直径大的圆形侧壁之间填充有环氧树脂胶，实现了铜线圈12在水中的密封，从而实现电磁释放装置在深水乃至海水中的吸合与释放。在一些实施例中，电磁释放器1的厚度设置为25-40mm，可选为30mm，电磁释放器1能够抵抗超过6000米水深的压力。铜线圈12与环形凹槽111的直径大的侧壁之间填充的环氧树脂胶可以由其它橡胶代替实现电磁释放器一体化结构，在此不再叙述。
需要说明的是，由于本实施例中的电磁释放器1为圆柱形，所述电磁释放器1的厚度是指所述电磁释放器1的轴向长度。
如图2和图3所示，在一些实施例中，在铁芯11的侧壁上开设螺纹孔112，水密接头13螺纹连接于螺纹孔112内，水密接头13上设有连接铜线圈12与地震仪控制器31的电线。水密接头13的材质可以为铜、不锈钢或钛合金，可选为金属铜，提高了水密接头13的耐腐蚀性。如图3所示，在铁芯11的外侧壁且水密接头13与铁芯11的连接处设有密封圈14，密封圈14可选为O型密封圈。密封圈14的设置使铁芯11的内部与外界环境隔绝，防止铁芯11内部被腐蚀。
如图3所示，在一些实施例中，在铁芯11远离铜线圈12的一端中部开设第一安装孔15，通过螺栓与第一安装孔15配合连接将铁芯11安装在地震仪3上。
如图4所示，在本实施例中，衔铁2为圆形盘状结构，在衔铁2的边缘间隔设置多个凸起21，在电磁释放器1吸合衔铁2时，电磁释放器1置于多个凸起21与衔铁2围成的空间5内侧，可以有效阻止衔铁2与电磁释放器1之间发生相对滑动，从而避免了电磁释放器1在吸合衔铁2时从侧面滑出而导致被吸合物体滑落，提高了地震仪3的整体结构的可靠性。
在本实施例中，在衔铁2上还开设有多个第二安装孔22，第二安装孔22开设有三个，第二安装孔22配置为连接地震计模块4。如图5所示，通过螺栓将衔铁2安装在地震计模块4上。电磁释放器1中的铜线圈12通电，电磁释放器1吸合衔铁2，实现地震计模块4与地震仪3的连接；电磁释放器1中的铜线圈12断电，电磁释放器1释放衔铁2，地震计模块4被释放且与海底平面耦合。
在本实施例中，铁芯11和衔铁2的材质均为电工纯铁，电工纯铁的导磁性能好。为了防止铁芯11和衔铁2被腐蚀，在铁芯11和衔铁2的外侧壁均涂覆有防腐层。
本实施例所述的电磁释放装置安装在地震仪3上，在地震仪3下沉至几千米水深的海底时，通过地震仪控制器31配置为控制该装置的通断电，从而实现控制其对衔铁2的吸合与释放，进而实现对地震计模块4的释放，可以使得地震仪3到达海底后，地震计模块4单独释放，更加平稳、可靠地与海底平面耦合，提升仪器的可靠性与数据记录的准确性。同时通过对固定在释放对象上的衔铁2的结构的设计，有效地防止了电磁释放器1在吸合过程中，由于意外从侧面滑出而导致被吸合物体滑落的现象，增加了地震仪3的可靠性。
本实施例还提供了一种海底地震仪，包括地震仪控制器，以及上述的海底地震仪用电磁释放装置。
本文所述的海底地震仪用电磁释放装置用于将地震计模块从地震仪上释放到海底平面，采用电磁释放器与衔铁配合，电磁释放器断电即可使衔铁脱离电磁释放器，进而释放地震计模块，缩短了地震计模块释放的时间，使地震计模块能平稳且较好地与海底平面耦合，提高了地震计模块的测量精度，提高了地震仪的可靠性和数据记录的质量。

Claims (13)

  1. 一种海底地震仪用电磁释放装置，包括：
    电磁释放器(1)，固定在地震仪(3)上，所述电磁释放器(1)包括铁芯(11)，所述铁芯(11)的一侧设有铜线圈(12)，所述铁芯(11)上设有配置为将铜线圈(12)与地震仪控制器(31)连接的水密接头(13)；
    衔铁(2)，配置为固定在地震计模块(4)上，所述衔铁(2)与所述电磁释放器(1)匹配连接。
  2. 根据权利要求1所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述铁芯(11)的一侧开有环形凹槽(111)，所述铜线圈(12)置于所述环形凹槽(111)内，且所述铜线圈(12)缠绕于所述环形凹槽(111)直径小的圆形侧壁上。
  3. 根据权利要求1或2所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述铜线圈(12)与所述环形凹槽(111)的直径大的圆形侧壁之间填充有环氧树脂胶。
  4. 根据权利要求1所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述铁芯(11)和所述衔铁(2)的材质均为电工纯铁。
  5. 根据权利要求1所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述铁芯(11)的侧壁开设有配置为安装所述水密接头(13)的螺纹孔(112)，所述水密接头(13)与所述铁芯(11)的连接处设有密封圈(14)。
  6. 根据权利要求1所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述水密接头(13)的材质为铜或不锈钢或钛合金。
  7. 根据权利要求1所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述电磁释放器(1)的厚度为25-40mm。
  8. 根据权利要求1所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述衔铁(2)的边缘间隔设有多个凸起(21)，所述电磁释放器(1)与所述衔铁(2)连接时，所述电磁释放器(1)置于多个所述凸起(21)与所述衔铁(2)围成的空间(5)内侧。
  9. 根据权利要求1所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述铁芯(11)和所述衔铁(2)的外侧壁均涂覆有防腐层。
  10. 根据权利要求1所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，在所述铁芯(11)远离所述铜线圈(12)的一端中部开设有第一安装孔(15)，所述铁芯(11)通过螺栓与所述第一安装孔(15)配合连接，安装在地震仪(3)上。
  11. 根据权利要求1所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述衔铁(2)上开设有多个第二安装孔(22)，所述第二安装孔(22)配置为连接地震计模块 (4)。
  12. 根据权利要求1-11任一项所述的海底地震仪用电磁释放装置，其中，所述地震仪控制器(31)配置为控制所述海底地震仪用电磁释放装置通断电。
  13. 一种海底地震仪，包括地震仪控制器(31)，以及如权利要求1-12任一项所述的海底地震仪用电磁释放装置。
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