[實用新型]便攜式電火花震源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320649012.8
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN203535234U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 王軍民;羅明璋;徐菲;潘云霄;何利;何志昂;楊濤;張勝燦;劉洋;王宇;胡煜斌;喻定成;陳浩
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01V1/157
• 分類號: G01V1/157;H02M7/5387;H02M3/07
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔;潘杰

技術領域

本實用新型涉及一種電火花震源，具體的說是一種便攜式電火花震源。

背景技術

電火花震源是一種將電能轉化為聲波的震源，主要由電源、高壓電容器、點火開關、放電電纜及電極等部分組成。主要原理：將交流電源經升壓、整流后，儲存在高壓電容器中，大量存儲的高壓電能通過專用的放電頭瞬間放電，在介質中通過脈沖大電流，使周圍介質汽化形成高溫高壓區(qū)，瞬間爆炸產生地震波的震源。其作為地震波法中的主動震源，具有無環(huán)境污染，高頻成分豐富，能量可調，同時具有可在水下、小口徑孔內等條件下使用的優(yōu)點。

傳統(tǒng)的電火花震源體積大，重量重，不便于攜帶，故未能得到大范圍推廣。車載陸地電火花震源雖然能量很大，但體積大，不便于搬運，且使用時也會受到地理環(huán)境的影響。

此外現(xiàn)有的單脈沖電火花震源充電時間長且無法達到恒流、變頻的充電效果，擴展性不強。電火花震源充、放電的工作流程會產生很大的高頻干擾信號，使其無法對充、放電過程進行自動控制，且不能實現(xiàn)交流、直流并用的工作方式。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提供一種體積小、重量輕，便于攜帶，不受使用環(huán)境的限制、充電效率高、傳輸功率大、交流電、直流電均可使用的便攜式電火花震源。

所述便攜式電火花震源包括

固頻變壓控制器：所述固頻變壓控制器與400Hz±25%三相變壓器，用于將直流電逆變?yōu)殡妷簭?V向220V線性變換的三相400Hz±25%交流電；

400Hz±25%三相變壓器和三相整流器：所述400Hz±25%三相變壓器分別與固頻變壓控制器和三相整流器連接，用于將經固頻變壓控制器逆變的電壓從0V向220V線性變換的三相400Hz±25%交流電升壓并通過三相整流器整流變?yōu)?-5KV的直流電；

充電模塊：所述充電模塊分別與三相整流器、放電模塊和控制器連接，將整流后的0-5KV的直流電給電容充電；

放電模塊：所述放電模塊與充電模塊連接，使放電頭在水溶液中瞬間放電，形成地震波；

MPU控制器：所述控制器與放電模塊連接，用于控制充電模塊和放電模塊進行自動充、放電。

220V電源經整流器與所述固頻變壓控制器連接，所述整流器可將220V單相的交流電整流成300V的直流電。

所述MPU控制器還與固頻變壓控制器連接，用于調節(jié)固頻變壓控制器的升壓曲線和時間。

所述充電模塊為脈沖電容，所述放電模塊包括放電開關及帶有放電頭的放電電纜。

本實用新型便攜式電火花震源的控制方法，所述便攜式電火花震源包括固頻變壓控制器、400Hz±25%三相變壓器、三相整流器、充電模塊、放電模塊和MPU控制器，

其中，所述MPU控制器的控制方法：

a.通過固頻變壓控制器將300V直流電逆變成電壓從0V向220V線性變換的三相400Hz±25%交流電;

b.通過400Hz±25%三相變壓器和三相整流器，將400Hz±25%三相交流電經過三相變壓器的升壓和三相整流器變?yōu)?-5KV的直流電；

c.通過充電模塊將整流后的直流電給脈沖電容充電，通過MPU控制器控制充電過程，當充電完成后控制充電模塊停止充電，同時控制放電模塊放電；

d.所述放電模塊接收來自MPU控制器的放電信號，使放電頭在水溶液中瞬間放電，形成地震波；

所述固頻變壓控制器由芯片及三相逆變電路組成，所述芯片的控制方法為：

采用SPWM正弦脈寬調制方法，根據輸出電壓要求建立SPWM數(shù)學模型，以此數(shù)學模型生成一組有序的SPWM脈沖信號，將這組有序的SPWM脈沖信號作用于三相逆變電路，則輸出三個分量的電流，并使之相位相差120度，便可得到三相400Hz±25%正弦交流電；通過設定輸出電壓從0V向220V漸變，則相應調節(jié)SPWM信號數(shù)學模型的參數(shù)，使其輸出相應有序的SPWM脈沖信號，從而輸出線性升壓的具有正弦波形的三相400Hz±25%交流電。

先通過整流器將220V單相的交流電整流成300V的直流電，然后再通過固頻變壓控制器進行三相逆變。

所述三相變壓器的頻率優(yōu)選為400Hz。

本實用新型中固頻變壓控制器是一種固頻變壓電流轉換器，主要功能是將300V直流電逆變?yōu)殡妷簭?V向220V線性變換的三相400Hz±25%交流電，且升壓曲線可調和時間可控。