[发明专利]一种用于水下的重力仪

说明书

本发明涉及一种用于水下的重力仪，包括承压舱上盖、承压舱舱体、承压舱底座、测量模块、加热保温层和IMU模块，承压舱上盖和承压舱底座分别设置在承压舱舱体的上端和下端，承压舱上盖、承压舱舱体和承压舱底座形成密封的中空结构；所述测量模块、IMU模块和加热保温层均固定设置在中空结构内，测量模块用于测量重力数据，IMU模块用于测量载体转动角度、角速度和线加速度，加热保温层用于加热和保温。本发明通过加热保温层可以使得重力仪能够适应深海低温环境，通过对结构和尺寸的设计，使得重力仪能够适应深海高压的环境，通过减震器，能够减少外界对重力仪的干扰，提高测量精度，有效解决了适应深海高压和低温环境的问题。

技术领域

本发明涉及勘探设备技术领域，具体是一种用于水下的重力仪。

背景技术

在对深海进行重力探测时，重力仪之间处于水下与海水接触，在深海环境下，通常处于较低温度，在2000米的海水中，海水的温度处于3°左右，而重力仪通常需要在一个较高的稳定温度下才能正常测量工作，这就需要能够承受深海高压且能够承受深海低温环境的重力仪；同时，重力仪搭载的载体在母船拖曳过程中，载体的运动会对重力仪产生干扰震动，这也会影响到重力仪的正常测量工作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于水下的重力仪，其能够解决适应深海高压和低温环境的问题，且能够解决外界干扰的问题。

实现本发明的技术方案为：一种用于水下的重力仪，包括承压舱上盖、承压舱舱体、承压舱底座、测量模块、加热保温层和IMU模块，承压舱上盖和承压舱底座分别设置在承压舱舱体的上端和下端，承压舱上盖、承压舱舱体和承压舱底座连接形成密封的中空结构；

所述测量模块、IMU模块和加热保温层均固定设置在中空结构内，测量模块用于测量温度信号，IMU模块用于测量载体转动角度、角速度和线加速度，加热保温层用于加热和保温。

进一步地，所述IMU模块通过减震器与分设在IMU模块四个角落的连接柱固定连接，连接柱固定地设置在承压舱底座上。

进一步地，所述减震器包括沿着减震器的轴向方向从上至下依次设置的减震器上盖、减震片和减震器底座。

进一步地，所述加热保温层为环形结构，加热保温层的径向两端贴合在承压舱舱体的内壁上，加热保温层的轴向下端贴合在承压舱底座的内壁上，加热保温层的轴向上端位于测量模块和IMU模块之间。

进一步地，所述加热保温层包括沿加热保温层的径向方向从内至外依次设置的加热膜固定板、加热膜和保温层。

进一步地，所述加热膜与测量模块电性连接，加热膜和测量模块均与设置在中空结构内的控制器电性连接，控制器用于控制加热膜的工作状态。

进一步地，当所述温度信号大于或等于预设温度值时，所述控制器控制加热膜停止加热，当温度信号小于预设温度值时，控制器控制加热膜开启加热，使得密封的中空结构内处于一个稳定的温度环境。

进一步地，所述承压舱舱体为圆筒形结构。

进一步地，所述承压舱舱体的厚度t需满足公式①：

式中，为修正系数，R₀为大直径筒的外径，δ_s表示屈服强度，p_j表示设计强度。

进一步地，承压舱舱体的厚度为10mm，承压舱舱体的内径为155mm，承压舱舱体的外径为165mm。

本发明的有益效果为：本发明通过加热保温层可以使得重力仪能够适应深海低温环境，通过对结构和尺寸的设计，使得重力仪能够适应深海高压的环境，通过减震器，能够减少外界对重力仪的干扰，提高测量精度，有效解决了适应深海高压和低温环境的问题。

附图说明