[发明专利]宽带双舱球海底地震仪

说明书

技术领域

本发明宽带双舱球海底地震仪涉及海洋地震观测技术领域。

背景技术

2000年开始，在863高技术计划支持下，中国科学院地质与地球物理研究所自主研制了高频海底数字地震仪并在南海成功试验，记录到大容量气枪震源信号，反演出深达莫霍面的研究区地壳结构，成为863“深水油气勘探技术”项目中的一个亮点。随着油气勘探向深水和海洋残留盆地发展的进程以及对天然气水合物的勘探研究需求，对海底数字地震仪性能指标的要求也越来越高(比如要适应大于3000m的水深、提高分辨率和连续工作时间等)。

宽带双舱球海底地震仪特别是宽带海底地震仪引进问题上一直受到国外的限制，使我国多家地球科学研究单位的引进计划被搁置。

发明内容

本发明的目的是公开一种宽带双舱球海底地震仪，是在已有单舱球海底地震仪的基础上，通过对国外产品技术的消化吸收改进而成，其提高了性能指标，延长了观测时间，可以满足海洋科学研究与海洋油气探测的需要。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种宽带双舱球海底地震仪，包括两个塑料仪器舱、两个玻璃仪器舱球、脱钩机构、挂钩式双球沉耦架；两个玻璃仪器舱球分别安装于两个塑料仪器舱内，两个塑料仪器舱并排设置，利用连接件固定在一起，形成一个整体，以便同时回收，并减少仪器在水下工作时的相互干扰；脱钩机构位于其中一个塑料仪器舱顶端，挂钩式双球沉耦架位于两塑料仪器舱底端；脱钩机构与挂钩式双球沉耦架上面的挂钩和拉杆通过拉紧钢丝固接，将两塑料仪器舱固定于挂钩式双球沉耦架中；

其中，在一个玻璃舱球内，设有三分量姿控宽带地震计、电子电路、采集器系统、水声通讯模块、常平装置支架；三分量姿控宽带地震计与常平装置支架通过轴承连接，三分量姿控宽带地震计可自由旋转，工作角度≤30度；电子电路、采集器系统、水声通讯模块在玻璃仪器舱球外进行组装、调试后，固定在三分量姿控宽带地震计上方，然后将测试完成的仪器放进玻璃舱球内，通过玻璃舱球挤压O型圈来固定内部装置，使玻璃舱球内部成为一个整体；

在一玻璃舱球顶部外壁固设有水声压力传感器；

三分量姿控宽带地震计、水声压力传感器分别与采集器系统中的数字采集器电连接，由数字采集器对两仪器记录的数据进行采集，使仪器能够记录天然地震信号和人工震源信号；

在另一个玻璃舱球内，通过O型圈固接有可充电电池组，为仪器在海底长期工作提供电源。

所述的宽带双舱球海底地震仪，其所述脱钩机构为双层结构，包括不锈钢镙柱、镙杆支撑板、绕丝固定板，其中，片状环绕丝固定板和片状环镙杆支撑板上均匀设置有通孔，两板上下平行设置，通孔一一相对，以多数个不锈钢镙柱穿过通孔将两者固接；两个位于直径上的镙柱上端伸出固定板上表面相互连接，构成吊钩；镙杆支撑板内孔直径与塑料仪器舱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，固接口供拉紧钢丝上端缠绕连接，拉紧钢丝下端与挂钩式双球沉耦架缠绕固接；在固定板上表面的多个绕丝钉均匀分布，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，熔断钢丝与两正极触接；

将塑料仪器舱置于挂钩式双球沉耦架中，脱钩机构置于其中一个塑料仪器舱顶端，镙杆支撑板内孔与塑料仪器舱顶端相接，以两根拉紧钢丝缠绕于脱钩滑块的固接口后，用两个锁紧螺栓拉紧两根拉紧钢丝，以固定塑料仪器舱；

在固定塑料仪器舱后，再利用锁紧螺栓来拉紧钢丝调整仪器舱的紧固程度；在仪器回收时利用海水特性进行电腐蚀熔断熔断钢丝，脱钩滑块被拉紧钢丝拉脱开，挂钩式双球沉耦架上的旋转杆下落，挂钩竖起，仪器舱脱离挂钩式双球沉耦架利用海水浮力上浮，以便回收。

所述的宽带双舱球海底地震仪，其所述挂钩式双球沉耦架，采用表面附着防锈漆的钢铁材料制成，在沉耦架表面中部固设一旋转式挂钩，两边均连接一旋转杆，旋转杆外端设有一个绕丝钉和一禁锢镙栓，绕丝钉与拉紧钢丝下端缠绕连接，以禁锢镙栓固紧；当拉紧钢丝脱落时，旋转杆靠自重下垂、转动，使挂钩竖起，两塑料仪器舱脱离沉耦架，自动浮起；