[實用新型]應用于工程勘察、檢測領域的自動控制電火花震源裝置

有效

• 申請號: 201822064776.6
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN209542853U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 付華;樓加丁;丁朋;袁國鋒;蘭盛
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01V1/157
• 分類號: G01V1/157;G01V1/04;H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠;李余江

本實用新型公開了一種應用于工程勘察、檢測領域的自動控制電火花震源裝置，包括繼電器，繼電器輸出端的一端與交流220V電源的火線連接，另一端與交流變壓器輸入端的一端連接，繼電器控制端通過電路與控制器連接；交流220V電源的零線與交流變壓器輸入的另一端連接，交流變壓器的輸出端與倍壓升壓裝置的輸入端連接，倍壓升壓裝置的輸出端直接與高壓儲能電容的輸入端連接，通過控制器控制繼電器的通斷從而實現對高壓儲能電容充電控制功能。本實用新型可以自動控制充電、放電，可以極大的提升現場勘探效率，減少人力成本；同步觸發信號可以觸發聲波儀、地震儀、TSP儀等設備。

技術領域

本實用新型涉及交流升壓、半波整流、高壓電容儲能、直流高電壓檢測、自動化控制等技術，主要應用于工程勘察、檢測等領域。

背景技術

工程上運用的震源主要有兩類：爆炸震源與非爆炸震源。爆炸震源具有良好的脈沖性能和較高的激發能量，自彈性波探測技術開始一直沿用至今，其缺點在地表或鉆井中埋下炸藥激發后，會破壞周圍環境和鉆井，同時產生安全隱患，對現場的恢復需花費人力和物力，再加上現在國家對炸藥的管控越來越嚴，審批程序越來越繁瑣，因此，用非爆炸震源代替爆炸震源顯得非常迫切。非爆炸震源主要有夯擊震源、氣槍震源、電磁震源、液壓震源和電火花震源，其中電火花震源運用最廣。電火花震源的工作原理是高壓儲能電容通過放電電極在水中放電，激發彈性波波。通過查閱相關資料發現目前電火花震源大部分應用于海洋勘探，陸地勘探的電火花震源雖然有但是較少，且較為沉重，不太適用于陸地上交通不便地區的勘探，偶有輕便的，但其性能欠缺；再者現有陸地電火花震源激發的聲波跨孔穿透能力普遍不強，工作效率較低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種應用于工程勘察、檢測領域的自動控制電火花震源裝置，該裝置具有全自動化、半自動化、手動三種充放電工作模式的電火花震源；放電時電聲轉換率高，產生的彈性波頻普寬，一致性好，跨孔穿透能力強；同步觸發信號裝置實時性高、通用性強，可觸發聲波儀、地震儀、TSP等設備并與其配套使用；切斷電源后可自動將儲能電容內的剩余能量清除，杜絕高壓儲能電容剩余帶來的安全隱患，安全性能高；重量輕便，便于野外工作攜帶；可以直接顯示放電探頭能量的電火花震源。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

本實用新型主要由兩部分構成：硬件和軟件。硬件部分包含繼電器、交流變壓器、倍壓升壓裝置、高壓直流采集裝置、高壓儲能電容、高壓功率電阻、高壓開關、可控硅、帶旋轉編碼器的滑輪、放電探頭、感應線圈、鍵盤、LED燈、旋鈕鼠標、顯示屏、RS485通信接口、同步觸發信號輸出接口、蜂鳴器、控制器，硬件連接如圖1所示。

硬件內容具體如下：

1)為實現自動對高壓儲能電容的充電控制，繼電器輸出端的一端與交流 220V電源的火線連接，另一端與交流變壓器輸入端的一端連接，繼電器控制端通過電路與控制器連接；交流220V電源的零線與交流變壓器輸入的另一端連接，交流變壓器的輸出端與倍壓升壓裝置的輸入端連接，倍壓升壓裝置的輸出端直接與高壓儲能電容的輸入端連接，通過控制器控制繼電器的通斷從而實現對高壓儲能電容充電控制功能。

2)為實現對高壓儲能電容實時儲存能量的監測，高壓直流采集裝置的輸入端直接與高壓儲能電容的輸入直接連接，高壓直流采集裝置的數據輸出端與控制器連接，高壓直流數據采集裝置采集到高壓儲能電容實時存儲的能量，通過控制器處理后在顯示屏上實時顯示。

3)為實現對高壓儲能電容的放電控制，高壓儲能電容輸出端的正極與可控硅的漏極連接，可控硅的源極與放電探頭的正極連接，高壓儲能電容的負極直接與放電探頭的負極連接；可控硅的柵極與源極與控制器連接；通過控制器控制可控硅導通，從而對高壓儲能電容的放電控制。