[发明专利]一种低功耗宽频带单舱球海底地震仪

摘要

一种低功耗宽频带单舱球海底地震仪，其包括塑料外壳、玻璃仪器舱球、自沉浮机构、配重弹起架；其中玻璃仪器舱球固装于塑料外壳内，自沉浮机构位于塑料外壳顶端，配重弹起架位于塑料外壳底端；在自沉浮机构与配重弹起架之间以拉紧钢丝固接，将塑料外壳舱固定于配重架中。本发明集成了自助研制的宽频带地震计（30s‑100Hz）和仪器外部安装的水声压力传感器，可实现多用途的海底地震探测。

主权项

1.一种低功耗宽频带单舱球海底地震仪，其包括塑料外壳、玻璃仪器舱球、自沉浮机构、配重弹起架；其特征在于：玻璃仪器舱球固装于塑料外壳内，自沉浮机构位于塑料外壳顶端，配重弹起架位于塑料外壳底端；在自沉浮机构与配重弹起架之间以拉紧钢丝固接，将塑料外壳舱固定于配重架中；内部电池组分别装在六个弧形电池盒内，固定于固定托圈之上，其中两组电池置于数传天线一侧，四组电池固定在对面，以便调整仪器的整体上浮姿态；宽频带地震计通过万向装置悬挂在四个轴承上，轴承架采用模具注塑而成，确保了轴承定位的一致性，旋转灵活，角度测量更精准；常平架自由旋转的工作角度可达30度，在玻璃仪器舱球外进行组装、调试，然后将测试完成的仪器放进玻璃舱球内，通过电路托板上平均分布的四根定位柱与球盖上的四个开口缓冲槽相匹配，将内部装置固定在玻璃舱球内部；宽频带地震计和水声压力传感器，两种不同工作频带的仪器由多通道数字采集系统，对四组数据进行采集，使仪器能够记录天然地震信号和人工震源信号；该仪器与上位机的通讯方式采用wifi交互方式，低功耗宽频带单舱球海底地震仪采用耗电量为9μA/MHz的ARM处理器，整机采集功耗到达150mw；球内固定装置采用四根定位柱与上盖安装的四个相应的开口缓冲槽相匹配，在上下半球对扣的瞬间，不断压紧扩大开口，即可确保一定的可调整距离，又可以固定内部整体使其不会旋转和侧歪；其中所述自沉浮机构为双层结构，包括不锈钢螺柱、螺杆支撑板、绕丝固定板，其中，片状环绕丝固定板和片状环螺杆支撑板上下平行设置，以多数个不锈钢螺柱将两者固接，其中两个位于直径上的螺柱上端伸出固定板的上表面相互连接，构成吊钩；螺杆支撑板内孔直径与塑料外壳顶部外圆直径相适配；片状环绕丝固定板上表面设有正极、脱钩滑块、绕丝钉、负极，正极、负极位于固定板内孔直径方向的相对两侧，正极上套接压丝垫片后螺接锁紧螺母，负极上套接负极保护套；在与正极、负极构成的直径方向相垂直的直径方向上两端，于固定板周缘上设有向圆心的凹槽，两凹槽内各设有一脱钩滑块，L状脱钩滑块与凹槽相适配，其向上突起的固定壁中间有一固接口，固接口供拉紧钢丝缠绕连接，其底座上设有多个绕丝钉和一紧固螺栓；在固定板上表面还设有多个绕丝钉，绕丝钉均匀分布，分布的位置与正极、负极的位置构成圆环形；一熔断钢丝经正极和顺序经所有的绕丝钉绕成环，并以锁紧螺母和绕丝钉固紧定位，将脱钩滑块固于固定板上，熔断钢丝与两负极触接；将海底地震仪置于配重弹起架中，自沉浮机构置于塑料外壳顶端，螺杆支撑板内孔与塑料外壳顶端相接，以多根拉紧钢丝缠绕于脱钩滑块的固接口后，用多个锁紧螺栓拉紧多根拉紧钢丝，以固定塑料外壳；在固定塑料外壳后，卸掉脱钩滑块上的紧固螺栓，再利用锁紧螺栓来拉紧钢丝调整仪器舱的紧固程度；所述配重弹起架，采用表面附着防锈漆的钢铁材料制成，在支架中间的圆盘上装有四根塑料柱，每根塑料柱上面安装四个弹簧，当仪器上浮瞬间，提供必要的弹力以便仪器可以顺利上浮，不被周围的淤泥陷住，保证仪器顺利回收。