[實用新型]一種鉆孔重力儀探頭

有效

• 申請號: 201920054999.6
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN209264977U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 宋光珍;孔向陽
• 申請（專利權）人: 宋光珍
• 主分類號: G01V7/00
• 分類號: G01V7/00;G01V7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開一種鉆孔重力儀探頭，涉及一種地學測量儀，其結構有五個主要部分：1.密封腔體，由金屬外殼、密封塞、O型圈構成；2.重力測量系統，由壓電陶瓷促動器、主彈簧、電容位移傳感器、輔助彈簧為主要構件組成，所述重力測量系統將重力值變化轉換為主彈簧長度變化，由電容位移傳感器將主彈簧長度變化轉換為電壓信號，電壓信號通過電纜輸送到數據采集主機；3.恒溫與溫度測量系統，由熱敏電阻、恒溫元件、溫度傳感器構成；4.鎖緊機構，由鎖緊銷、鎖緊電機組成；5.定位與垂直度微調機構，由支撐銷、錐度銷、斜度滑塊、微調螺桿、電子水準器組成。本實用新型結構簡單，用水泥安裝在恒溫好、振動干擾少的鉆孔中，有利于提高重力觀測質量。

技術領域

本發明涉及一種地學測量儀，具體為一種鉆孔重力儀探頭。

背景技術

在地震研究領域，重力觀測是重要手段之一，其原理是彈簧懸掛一個重塊，重力加速度的大小與彈簧的伸縮呈正相關，例如：重力增大拉長彈簧，用電容位移傳感器測出彈簧長度的增量，通過傳遞函數計算獲得重力加速度的增量。彈簧一般用金屬或者石英材料，受溫度、振動影響較大。重力儀安裝在遠離振動源的山洞中，山洞建設投資巨大，多與其他儀器合用山洞，重力網點發展受到制約；重力儀以美國LaCoste&Romberg-Scintrex公司產品為主，售價高達130萬元人民幣，也阻礙了網點發展。

發明內容

本發明所解決的技術問題是針對上述的山洞建設投資巨大、儀器價格昂貴兩個方面，提出一種鉆孔重力儀探頭。

本發明的技術方案是：重力儀探頭設計為直徑110mm、高度500mm的圓柱形；重力儀探頭借助安裝工具，能夠在鉆孔中自動定心和調整垂直度；重力儀探頭核心部件是：壓電陶瓷促動器、陶瓷套筒、主彈簧、電容位移傳感器。

上述壓電陶瓷促動器固定在陶瓷套筒上部；壓電陶瓷促動器下端與主彈簧上端固定；主彈簧下端與電容位移傳感器的中極板上端固定，中極板處于懸掛狀態；重力值變化使中極板重量同步變化，主彈簧長度遵循胡克定律同步變化，傳感器將主彈簧長度變化轉換為電信號。

上述重力儀探頭，具有電容位移傳感器調零、恒溫、測溫、鎖定中極板的功能。

上述重力儀探頭，使用膨脹水泥固結在鉆孔底部，有效避開溫度擾動和振動擾動。

本發明的有益效果是：重力儀安裝在恒溫良好的鉆孔中，能夠避開地表的溫度和振動干擾，有利于提高觀測數據可靠性；鉆孔開鑿方便快捷，具有選擇觀測點零活，占地面積小的優勢，不再依賴造價昂貴的觀測山洞；測量系統結構簡單成本較低，適合推廣應用。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明：

圖1是本發明的縱向剖面圖

圖2是圖1的AA剖面

圖3是鉆孔重力儀探頭工作示意圖

圖1中序號1.電纜；2.密封塞；3.不銹鋼殼；4.壓電陶瓷促動器；5.壓電鎖A；6.壓電鎖B；7.陶瓷套筒；8.金屬套筒；9.恒溫元件；10.熱敏電阻；11.主彈簧；12.中極板(兼顧重量塊)；13.上極板；14下極板；15.鎖緊銷；16.鎖緊電機；17.支撐銷；18.錐度銷；19. 陶瓷堵；20.輔助調節螺栓；21.輔助彈簧；22.傳感器電路；23.石英墊片A；24.石英墊片B； 25.溫度傳感器；26.斜度滑塊；27.微調螺桿；28.電子水準器；29.O型圈；30.密封錐套。

圖2中序號3.不銹鋼殼；7.陶瓷套筒；16.鎖緊電機；15.鎖緊銷；12.中極板；22.傳感器電路。

圖3中序號31.光伏電池；32.3G天線；33.重力儀主機；34.鉆孔鋼套管；35.重力探頭；36.膨脹水泥。

具體實施方式