[發明專利]寬帶雙艙球海底地震儀

無效

• 申請號: 200910089593.2
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN101963671A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（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

技術領域

本發明寬帶雙艙球海底地震儀涉及海洋地震觀測技術領域。

背景技術

2000年開始，在863高技術計劃支持下，中國科學院地質與地球物理研究所自主研制了高頻海底數字地震儀并在南海成功試驗，記錄到大容量氣槍震源信號，反演出深達莫霍面的研究區地殼結構，成為863“深水油氣勘探技術”項目中的一個亮點。隨著油氣勘探向深水和海洋殘留盆地發展的進程以及對天然氣水合物的勘探研究需求，對海底數字地震儀性能指標的要求也越來越高(比如要適應大于3000m的水深、提高分辨率和連續工作時間等)。

寬帶雙艙球海底地震儀特別是寬帶海底地震儀引進問題上一直受到國外的限制，使我國多家地球科學研究單位的引進計劃被擱置。

發明內容

本發明的目的是公開一種寬帶雙艙球海底地震儀，是在已有單艙球海底地震儀的基礎上，通過對國外產品技術的消化吸收改進而成，其提高了性能指標，延長了觀測時間，可以滿足海洋科學研究與海洋油氣探測的需要。

為達到上述目的，本發明的技術解決方案是：

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、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、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采集器系統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。

所述的寬帶雙艙球海底地震儀，其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，片狀環繞絲固定板和片狀環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形；

一熔斷鋼絲經正極和順序經所有的繞絲釘繞成環，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。

所述的寬帶雙艙球海底地震儀，其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；