[發明專利]一種用于絕對地磁觀測的自動化磁通門經緯儀

有效

• 申請號: 201710592311.5
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107228649B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 滕云田;張策;張濤;范曉勇;王曉美
• 申請（專利權）人: 中國地震局地球物理研究所
• 主分類號: G01C1/02
• 分類號: G01C1/02
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

1.一種用于絕對地磁觀測的自動化磁通門經緯儀，其特征在于，包括：支撐機構（1）、二維無磁旋轉機構（2）、測量單元（3）以及總控制器；

其中，所述支撐機構（1）包括上面板（1.1）、下面板（1.2）和立柱（1.3）；所述上面板（1.1）和所述下面板（1.2）上下對稱水平布置；所述立柱（1.3）的設置數量為至少兩個，固定安裝于所述上面板（1.1）和所述下面板（1.2）之間；

所述二維無磁旋轉機構（2）包括水平無磁旋轉單元和垂直無磁旋轉單元；所述水平無磁旋轉單元用于使所述測量單元（3）在水平空間中旋轉，包括：無磁軸框（2.1）、第1豎軸（2.2）、第2豎軸（2.3）、第1圓光柵碼盤（2.4）、第1激光讀數頭（2.5）、第1壓電陶瓷環（2.6）和第1壓電電機（2.7）；

所述無磁軸框（2.1）垂直布置，所述無磁軸框（2.1）的底部中心和頂部中心各固定安裝所述第1豎軸（2.2）和所述第2豎軸（2.3）；其中，所述第1豎軸（2.2）的底部通過軸承可轉動安裝于所述下面板（1.2）的中心位置；所述第1壓電陶瓷環（2.6）位于所述下面板（1.2）的上方，且使所述第1壓電陶瓷環（2.6）的中心固定套設于所述第2豎軸（2.3）上，所述第1壓電電機（2.7）固定安裝于所述下面板（1.2）的上表面，并且，所述第1壓電電機（2.7）的輸出端與所述第1壓電陶瓷環（2.6）的表面緊密接觸，所述第1壓電電機（2.7）通過所述第1壓電陶瓷環（2.6）帶動所述第2豎軸（2.3）在水平空間中旋轉，進而帶動所述無磁軸框（2.1）在水平空間中旋轉；所述第2豎軸（2.3）的頂部通過軸承可轉動安裝于所述上面板（1.1）的中心位置并延伸到所述上面板（1.1）的上方；所述第1圓光柵碼盤（2.4）位于所述上面板（1.1）的上方，并且，所述第1圓光柵碼盤（2.4）的中心與所述第2豎軸（2.3）固定連接，所述第1激光讀數頭（2.5）與所述第1圓光柵碼盤（2.4）連接，用于讀取所述第1圓光柵碼盤（2.4）測得的旋轉角度值；

所述垂直無磁旋轉單元包括橫軸（2.8）、第2圓光柵碼盤（2.9）、第2激光讀數頭（2.10）、第2壓電陶瓷環（2.11）和第2壓電電機（2.12）；所述橫軸（2.8）水平布置于所述無磁軸框（2.1）的左側縱梁和右側縱梁之間，并且，所述橫軸（2.8）的右端通過軸承可轉動安裝于所述右側縱梁的中心；所述第2壓電陶瓷環（2.11）位于所述右側縱梁的內側，且使所述第2壓電陶瓷環（2.11）的中心固定套設于所述橫軸（2.8）的右端，所述第2壓電電機（2.12）固定安裝于所述右側縱梁的內側，并且，所述第2壓電電機（2.12）的輸出端與所述第2壓電陶瓷環（2.11）的表面緊密接觸，所述第2壓電電機（2.12）通過所述第2壓電陶瓷環（2.11）帶動所述橫軸（2.8）在垂直空間中旋轉；所述橫軸（2.8）的左端通過軸承可轉動安裝于所述左側縱梁的中心位置并延伸到所述左側縱梁的外側；所述第2圓光柵碼盤（2.9）位于所述左側縱梁的外部，并且，所述第2圓光柵碼盤（2.9）的中心與所述橫軸（2.8）的左端固定連接，所述第2激光讀數頭（2.10）與所述第2圓光柵碼盤（2.9）連接，用于讀取所述第2圓光柵碼盤（2.9）測得的旋轉角度值；

所述測量單元（3）包括：平行支架（3.1）、激光器（3.2）、單分量磁通門探頭（3.3）和電子水平傳感器（3.4）；所述平行支架（3.1）的幾何中心開設有與所述橫軸（2.8）相匹配的安裝孔；所述平行支架（3.1）通過所述安裝孔固定安裝于所述橫軸（2.8）的中心；所述平行支架（3.1）的上下端各安裝所述激光器（3.2）和所述單分量磁通門探頭（3.3）；所述激光器（3.2）和所述單分量磁通門探頭（3.3）平行設置；所述平行支架（3.1）的側面固定安裝所述電子水平傳感器（3.4）；

所述總控制器分別與所述第1激光讀數頭（2.5）、所述第1壓電電機（2.7）、所述第2激光讀數頭（2.10）、所述第2壓電電機（2.12）、所述激光器（3.2）、所述單分量磁通門探頭（3.3）和所述電子水平傳感器（3.4）電性連接；

其中，所述支撐機構（1）還包括調整螺絲（1.4）；所述調整螺絲（1.4）的設置數量為3個，等間距固定安裝于所述下面板（1.2）的底部；

其中，還包括：標志物位置傳感器和數據采集器；所述標志物位置傳感器通過所述數據采集器連接到所述總控制器。