[實用新型]便攜式三分量海底電場儀

有效

• 申請號: 201820615106.6
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN208255317U
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 黃松;徐亞;郝天珧;游慶瑜
• 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: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G01R29/12
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 周春發

本實用新型公開了一種便攜式三分量海底電場儀，其包括第一電極(1)、第二電極(2)、第三電極(3)、第四電極(4)、第五電極(5)、第六電極(6)、儀器艙(7)、吊鉤(8)、水聲探頭(9)、信號控制電路(10)、數據采集電路(11)、電源組件(12)、耐壓玻璃艙球(13)、水密接插件(14)、底座(15)、支撐梁(16)和脫鉤機構(17)。本實用新型主要用于海底電場觀測，適用于海洋油氣勘探和地質調查。該便攜式三分量海底電場儀的海底電場測量功能集中于單一艙體內，不需要傳統電場儀的長測量極臂，解決了現有海底電場探測裝置空間尺寸大、投放與回收操作不便等問題。

技術領域

本實用新型屬于地球物理測量領域，具體屬于海洋勘測領域，其涉及一種便攜式三分量海底電場儀。

背景技術

海洋電磁探測技術作為一種有效的地球物理方法，在海洋資源勘探、海洋科學研究以及海洋軍事活動監測中發揮著重要作用，已成為必不可少的支撐技術。海底電磁場儀是開展海洋電磁探測的基礎，其綜合性能是制約實際應用效果的技術瓶頸之一。

由于目前還沒有物理傳感器可以直接測量電場強度矢量，通常采用測量兩個點之間的電位差來計算電場。理論上，增大電極之間的距離能提高靈敏度，因此為了獲取較高質量的數據，海底電磁儀的尺寸普遍很大。傳統的海底電場儀采用4-5個17英寸浮球和承壓艙構成主體結構，以主體結構為中心,向外伸出4根用以固定電場傳感器的測量臂,每根測量臂長度為5m，當4根測量臂全部展開時，所占面積為100m²。專利200610080789.1中介紹了該類型海底電磁探測裝置的典型構架，顯然，這種系統在海面投放和回收時非常不便，而且長電極距更容易受到海底洋流的影響。但為了保持電場測量靈敏度，只能增加海上作業的難度，兩者具有不可調和的矛盾。解決方案之一是減少浮球和承壓裝置的數量，如專利201120236291.6、201510494522.6和201610460556.8中采用的單艙球方案，但無法縮減測量極距，施工難度改善非常有限；另外一種方案是以犧牲電場探測靈敏度為代價，采用短極距方案，如專利201210449479.8中采用小型采集站，去掉長電極臂，但仍然采用傳統電位測量技術方案，電場探測靈敏度大大降低。

如何保證海底電場信號采集質量的同時，降低儀器尺寸，一直是本領域的難點。

實用新型內容

基于現有技術中存在的問題，本實用新型公開了一種便攜式三分量海底電場儀，其通過使用大面積平板電極采集電流信號來測量電場，避免傳統技術方案中采用電壓測量技術方案需要的長極距；其靈敏度高、方便海上施工與投放回收。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種便攜式三分量海底電場儀，所述的便攜式三分量海底電場儀包括：第一電極、第二電極、第三電極、第四電極、第五電極、第六電極、儀器艙、吊鉤、水聲探頭、信號控制電路、數據采集電路、電源組件、耐壓玻璃艙球、水密接插件、底座、支撐梁和脫鉤機構；其中，所述六個電極均為板狀電極，第一電極與第二電極、第三電極與第四電極、第五電極與第六電極兩兩方向平行，形狀與面積分別相等，分別安裝在儀器艙外表的六個面上。

每兩個平行的電極構成一組，測量與電極垂直方向的電流信號，六個電極共構成三組平行電極，測量三個方向的電流信號。六個電極材料是金屬或者是銀-氯化銀等不極化電極，電流信號經過數據采集電路進行轉換、放大和存儲。

進一步地，每組平行電極在海水中的接觸電阻與數據采集電路的前端電路電阻之和，與六個電極包圍的六面體內海水電阻相等。

其中，儀器艙采用高強度絕緣材料制成，如工程塑料、尼龍等，有上、下、左、右、前和后六個平面，組成一個規則正六面體，每個平面的面積為1m²，儀器艙內部密封，和外界海水不導通。

其中，吊鉤安裝在儀器艙的上部，用于所述便攜式三分量海底電場儀的吊裝。