[其他]车载陆地电火花震源

说明书

本发明属于产生地震能的装置。

在陆地地质勘探中所用的非炸药震源有可控震源、气枪震源、重锤震源和电火花震源等多种。和其它震源相比，电火花震源具有结构简单，激发地震波的频率较高、频谱较宽、激发时间准确等优点。

电火花震源的工作原理是将储存在电容器中的电能通过电极快速在水中释放形成强大的冲击力，此冲击力作用到大地则激发出地震波。J·W·Miller在1966年获得的美国专利US3268028报导了能够激发出从零到几百赫兹地震波的陆地电火花震源，震源的控制部分和高压电源部分分别安装在两辆汽车上。震源的这种布置对操作人员的工作是很不方便的。J·W·Miller所用的点火器是电子设备，如引燃管，其体积虽小，但结构复杂，价格较贵;并且当车辆颠簸行驶后，可能造成失燃。D·M·Nash在1967年取得的美国专利US3347336所提供的陆地电火花震源，每组电容器储能是15-60仟焦耳，地面激发器可供两组电容器放电，电容器的一端接地，工作电压是直流20千伏。电容器的一端接地和工作电压过高则可能引起设备和人身事故。D·M·Nash所使用的地面激发器较笨重，其直径为3英尺，高2英尺，重2.5吨，激发器底部有橡皮密封垫，垫下还有金属板，放电所产生的冲击力经过橡皮垫和金属板作用到大地上而使激发效率降低。专用于地面激发器中的放电电极不能兼用于井下。

本发明的目的是：

①改进陆地电火花震源的总体布置;

②采取可靠的安全措施;

③提供动作准确可靠的点火器;

④提供能量转换效率高的地面激发器;

⑤提供能用于地面激发器或井下的放电电极。

本发明陆地电火花震源是一种可移动式的人工震源，例如，震源的全部部件可以安装在一辆汽车或拖车上。陆地电火花震源包括供电电源、充电回路、放电回路、点火器、地面激发器以及放电电极等部件。供电电源可以是外部电源，而当车载时则可是汽车发动机带动发电机的供电系统;充电回路和放电回路中的带电部件均不接地并与车体绝缘，而车体是接地的；点火器是一个消声、密封的三极球式空气开关；地面激发器是一个水封式的容器和钟型罩的组合；放电电极则由同轴放电电缆、铜皮和卡箍构成。

附图说明

图1陆地电火花震源装置的组成示意图

图2陆地电火花震源装置布置图

图3点火器示意图

图4地面激发器示意图和电路原理图

图5放电电极示意图

下面结合附图详细说明本发明内容及其实例。

图1给出了本发明陆地电火花震源的组成示意图，即由汽车发动机1，

发电机2，

充电回路3，

放电回路4，

点火器5，

和地面激发器6（包括放电电极）组成。

本发明陆地电火花震源可以使用外部电源或从汽车发动机1引出动力，经分动箱（图中未指明）传动后带动交流发电机2，发出的电压供给充电回路3对电容器26（图4）充电，当充到预定直流电压后，由点火器5控制放电回路4对地面激发器6中的放电电极25（图4）放电。

本发明将安装电火花震源的汽车车箱分成四部分（见图2）：①驾驶室7，供汽车驾驶员用;②控制室8，放置包括自耦调压器30在内的所有低压控制部件;③高压隔离室9，放置所有高压部件，如高压变压器29、高压整流器28、限流电阻27、高压电容器26和点火器5;④同轴放电电缆和地面激发器室10，放置同轴放电电缆20和地面激发器6。

为了确保人身和设备的安全，本发明陆地电火花震源还采取了以下措施：①所有带电部件均与车体绝缘，并且不接地。例如，高压电容器的任一端均不接地;②在高压隔离室9内有自动释放电容器储能的电阻并备有短路棒（图中均未指明），当操作人员需要进入高压隔离室检修时，首先用短路棒将电容器26短路，然后再进行检修;③用导线将车体和插入大地中的铜棒相连（图中未指明）使车体接地，以保证车体和大地具有相同电位。