[实用新型]一种双K型机械摆及其地震检波器

说明书

本实用新型提供了一种双K型机械摆及其地震检波器，涉及地震检波器技术领域，该机械摆包括摆自由端和摆固定端，摆自由端和摆固定端之间设有双K型簧片，双K型簧片同时与摆自由端和摆固定端固定连接，机械摆接收振动信号，摆固定端不动，通过双K型簧片带动摆自由端上下运动。本实用新型通过双K型簧片能够使机械摆满足地震检波器较低固有频率、较高寄生共振频率的需求，以获取更宽的地震检波器频带范围，为地震观测提供更丰富的数据。

技术领域

本实用新型涉及地震检波器技术领域，尤其是涉及一种双K型机械摆及其地震检波器。

背景技术

频带范围越宽的地震检波器，越能获取更多的地震信号。地震检波器拾取地震信号的关键结构是机械摆，地震检波器有效频带范围受机械摆的固有频率影响，机械摆一阶固有频率越低，寄生共振频率越高，越能获取更多的振动信号。因此，得到合适的机械摆固有频率，拓宽地震检波器的频带范围是非常必要的。

根据机械摆振动理论知，其固有频率与弹性元件刚度以及摆体的转动惯量有关，又转动惯量与摆体系统的质量分布，形状大小均有关。故对摆体弹性元件的结构进行合理的优化设计，即可得到满足频率要求的机械摆。

目前来讲，地震计结构参数优化等方法虽已得到充分的发展运用，但它们不能改变结构拓扑，很难满足结构创新性设计的需求。而拓扑优化是将最优结构问题转化为在给定的设计区域内寻求材料的最优分布，只需给出结构的优化区域、目标数值、约束条件、材料属性、边界条件等即可生成最优的结构形状分布。使用拓扑优化可以减少重复加工、减少材料的耗损且模型易于修改，为设计者提供更广阔的设计思路。

因此，如何对机械摆的弹性敏感元件簧片进行拓扑优化设计，得到满足机械摆频率要求的结构，以获取更宽的地震检波器频带范围，为地震观测提供更丰富的数据成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的之一在于提供一种双K型机械摆，以解决现有技术中采用的构成机械摆的弹性敏感元件簧片，获取的地震检波器频带范围的宽度有限，不能很好地为地震观测提供更丰富的数据的技术问题。

本实用新型的目的之二在于提供一种含有上述双K型机械摆的地震检波器。

为了实现上述目的之一，本实用新型提供了一种双K型机械摆，包括摆自由端和摆固定端，所述摆自由端和所述摆固定端之间设有双K型簧片，所述双K型簧片同时与所述摆自由端和所述摆固定端固定连接，所述机械摆接收振动信号，所述摆固定端不动，通过所述双K型簧片带动所述摆自由端上下运动。

根据一种优选实施方式，所述双K型簧片的外周呈长方形，中心设为多边形通孔，所述多边形通孔两端分别设有两个三角形通孔和两个不规则的四边形通孔。

根据一种优选实施方式，所述摆自由端包括重锤块、横梁、重锤板、线圈支架、大线圈框和小线圈框，所述重锤块、所述双K型簧片、所述横梁、所述重锤板和所述线圈支架从上到下依次设置，且通过螺栓连接，所述线圈支架同时与所述大线圈框和所述小线圈框连接。

根据一种优选实施方式，所述重锤板上朝向所述线圈支架的一侧设有用于容置部分所述线圈支架的凹槽。

根据一种优选实施方式，所述线圈支架呈T型，包括横向部和纵向部，所述横向部可容置于所述凹槽内，所述纵向部上方设有小线圈框，下方设有大线圈框。

根据一种优选实施方式，所述大线圈框和所述小线圈框均为空心圆柱体，外部平滑，所述大线圈框均匀密绕两组漆包线，所述小线圈框均匀密绕一组漆包线。

根据一种优选实施方式，所述大线圈框的其中一组漆包线为工作线圈，另一组为反馈线圈，所述小线圈框的一组漆包线为标定线圈。

根据一种优选实施方式，所述摆固定端包括上下两块压力板，所述双K型簧片设于所述压力板之间，且与所述压力板固定连接。