[發(fā)明專利]寬帶雙艙球海底地震儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910089593.2
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN101963671A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 游慶瑜;郝天珧;趙春蕾
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種寬帶雙艙球海底地震儀，包括兩個塑料儀器艙、兩個玻璃儀器艙球、脫鉤機構、掛鉤式雙球沉耦架；兩個玻璃儀器艙球分別安裝于兩個塑料儀器艙內，兩個塑料儀器艙并排設置，利用連接件固定在一起，形成一個整體，以便同時回收，并減少儀器在水下工作時的相互干擾；脫鉤機構位于其中一個塑料儀器艙頂端，掛鉤式雙球沉耦架位于兩塑料儀器艙底端；脫鉤機構與掛鉤式雙球沉耦架上面的掛鉤和拉桿通過拉緊鋼絲固接，將兩塑料儀器艙固定于掛鉤式雙球沉耦架中；其特征在于：

其中，在一個玻璃艙球內，設有三分量姿控寬帶地震計、電子電路、采集器系統(tǒng)、水聲通訊模塊、常平裝置支架；三分量姿控寬帶地震計與常平裝置支架通過軸承連接，三分量姿控寬帶地震計可自由旋轉，工作角度≤30度；電子電路、采集器系統(tǒng)、水聲通訊模塊在玻璃儀器艙球外進行組裝、調試后，固定在三分量姿控寬帶地震計上方，然后將測試完成的儀器放進玻璃艙球內，通過玻璃艙球擠壓O型圈來固定內部裝置，使玻璃艙球內部成為一個整體；

在一玻璃艙球頂部外壁固設有水聲壓力傳感器；

三分量姿控寬帶地震計、水聲壓力傳感器分別與內部的水聲通訊模塊和采集器系統(tǒng)中的數字采集器電連接，由數字采集器對兩儀器記錄的數據進行采集，使儀器能夠記錄天然地震信號和人工震源信號；

在另一個玻璃艙球內，通過O型圈固接有可充電電池組，為儀器在海底長期工作提供電源。

2.如權利要求1所述的寬帶雙艙球海底地震儀，其特征在于：所述脫鉤機構為雙層結構，包括不銹鋼鏍柱、鏍桿支撐板、繞絲固定板，其中，片狀環(huán)繞絲固定板和片狀環(huán)鏍桿支撐板上均勻設置有通孔，兩板上下平行設置，通孔一一相對，以多數個不銹鋼鏍柱穿過通孔將兩者固接；兩個位于直徑上的鏍柱上端伸出固定板上表面相互連接，構成吊鉤；鏍桿支撐板內孔直徑與塑料儀器艙頂部外圓直徑相適配；

片狀環(huán)繞絲固定板上表面設有正極、脫鉤滑塊、繞絲釘、負極，正極、負極位于固定板內孔直徑方向的相對兩側，正極上套接壓絲墊片后螺接鎖緊螺母，負極上套接負極保護套；在與正極、負極構成的直徑方向相垂直的直徑方向上兩端，于固定板周緣上設有向圓心的凹槽，兩凹槽內各設有一脫鉤滑塊，L狀脫鉤滑塊與凹槽相適配，其向上突起的固定壁中間有一固接口，固接口供拉緊鋼絲上端纏繞連接，拉緊鋼絲下端與掛鉤式雙球沉耦架纏繞固接；在固定板上表面的多個繞絲釘均勻分布，分布的位置與正極、負極的位置構成圓環(huán)形；

一熔斷鋼絲經正極和順序經所有的繞絲釘繞成環(huán)，并以鎖緊螺母和繞絲釘固緊定位，將脫鉤滑塊固于固定板上，熔斷鋼絲與兩正極觸接；

將塑料儀器艙置于掛鉤式雙球沉耦架中，脫鉤機構置于其中一個塑料儀器艙頂端，鏍桿支撐板內孔與塑料儀器艙頂端相接，以兩根拉緊鋼絲纏繞于脫鉤滑塊的固接口后，用兩個鎖緊螺栓拉緊兩根拉緊鋼絲，以固定塑料儀器艙；

在固定塑料儀器艙后，再利用鎖緊螺栓來拉緊鋼絲調整儀器艙的緊固程度；在儀器回收時利用海水特性進行電腐蝕熔斷熔斷鋼絲，脫鉤滑塊被拉緊鋼絲拉脫開，掛鉤式雙球沉耦架上的旋轉桿下落，掛鉤豎起，儀器艙脫離掛鉤式雙球沉耦架利用海水浮力上浮，以便回收。

3.如權利要求2所述的寬帶雙艙球海底地震儀，其特征在于：所述掛鉤式雙球沉耦架，采用表面附著防銹漆的鋼鐵材料制成，在掛鉤式雙球沉耦架表面中部固設一旋轉式掛鉤，兩邊均連接一旋轉桿，旋轉桿外端設有一個繞絲釘和一禁錮鏍栓，繞絲釘與拉緊鋼絲下端纏繞連接，以禁錮鏍栓固緊；當拉緊鋼絲脫落時，旋轉桿靠自重下垂、轉動，使掛鉤豎起，兩塑料儀器艙脫離沉耦架，自動浮起；

掛鉤式雙球沉耦架的重量和體積適合于在下沉過程中控制下沉速度和下沉姿態(tài)，并為地震儀在海底工作提供穩(wěn)定的基座，儀器上浮后，掛鉤式雙球沉耦架丟棄在海水中。

4.如權利要求1所述的寬帶雙艙球海底地震儀，其特征在于：所述三分量姿控寬帶地震計為60秒-40Hz。

5.如權利要求1所述的寬帶雙艙球海底地震儀，其特征在于：所述可充電電池組，包括多數個一次性鋰電池。

6.如權利要求1所述的寬帶雙艙球海底地震儀，其特征在于：所述連接件，為角鐵和尼龍板，環(huán)形角鐵框內徑與并排的兩個塑料儀器艙直徑相適配，尼龍板邊緣與塑料儀器艙外緣相適配，尼龍板固定于角鐵框上表面，尼龍板邊緣與塑料儀器艙外圓相抵貼，使兩個塑料儀器艙定位。

7.如權利要求1所述的寬帶雙艙球海底地震儀，其特征在于：海底流動地震觀測有兩種方式：

(1)寬帶雙艙球海底地震儀接收人工震源信號進行主動觀測，但觀測的地質結構深度淺；

(2)寬帶雙艙球海底地震儀接收天然地震信號進行被動觀測，用寬頻地震計，以獲得的數據對地質結構進行分辨，觀測成本低、觀測的地質結構深度深。