钻孔形变井下观测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钻孔形变井下观测仪。为解决现有地震形变井下观测仪器容易遭雷击的问题而设计。其包含：设置于钻孔井下的综合探头装置，设置于地面上的数据采集控制器、导光器及导光的光源；综合探头装置上设有光伏发电板，导光器一端连接有导光光纤，导光光纤另一端设有发送器，发送器伸入钻孔井下与光伏发电板间隙设置；数据采集控制器与综合探头装置之间通过数据信号光纤连接。以此设计，不但从根本上切断了电击的通道，使雷电高电压脉冲再也无法进入综合探头装置内部，达到免遭雷击、延长使用寿命的目的，同时，综合探头装置观测的数据信息信号，采用不导电的光纤传送至地面也不再受到电磁噪声的干扰，提高了数据信息信号的质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种观测地震的地形变观测仪器，特别涉及一种钻孔形变井下观测仪。
技术介绍
地震是自然界带给人类的严重灾害之一，目前我国及世界上地震观测先进的国家都在进行地震地壳应力(应变)的观测与研究，钻孔地应变观测是地震地壳形变观测的一种重要方法。钻孔形变井下观测仪是一种新型地壳形变观测仪器，其主要通过设置于钻孔井下的综合探头装置来进行观测，综合探头装置主要有电源控制器、传感器及连接该电源控制器与传感器的传感器电路器件组成；综合探头装置通过电缆或电线等金属导线与地面的电源连接提供电能，综合探头装置将观测的地壳形变数据，同样利用与地面数据采集控制器连接的电缆或电线等金属导线传输到地面。能同时测量应变、倾斜等地学观测量的综合探头装置需用水泥固定在数十至数百米深钻孔井中十年、二十年不间断的长期观测记录地层形变，一旦遭到雷击，就会造成重大损失，虽然地面设备可以更换和检修，但综合探头装置无法取出修理，观测数据中断，损失无法弥补。尽管世界各国都采用了严密的防雷电保护措施，但并不能彻底防止雷电的高电压脉冲，雷电通过金属电缆或金属电线进入形变综合探头装置内部，再加上观测仪数十年在雷雨天也不停止的连续不间断观测工作，全世界各地遭受雷击的案例不断发生，美国在1983年至2004年间，28台钻孔形变井下观测仪器中就有13台遭雷击损坏，我国遭受雷击损坏的钻孔形变井下观测仪数量也不在少数。所以，现有防雷电技术只能降低雷击概率，并不能彻底防止雷电的高电压脉冲，杜绝钻孔形变井下观测仪的综合探头装置遭受雷击，已成为钻孔形变观测技术发展中必须解决的重大技术问题。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本技术目的在于提供一种能够杜绝雷电高电压脉冲，免遭雷击的钻孔形变井下观测仪。为达到上述目的，本技术的钻孔形变井下观测仪，包括：设置于钻孔井下的综合探头装置，设置于地面上的数据采集控制器；所述综合探头装置上设有光伏发电板；所述钻孔形变井下观测仪在地面设置有导光器及导光的光源，导光器一端连接有导光光纤，导光光纤的另一端设有发送器，发送器伸入钻孔井下与综合探头装置上的光伏发电板间隙设置；所述设置于地面上的数据采集控制器与设置于钻孔井下的综合探头装置之间通过数据信号光纤连接。进一步，所述光源为太阳光、激光、发光二极管或白炽灯。进一步，所述发送器为光学凸透镜。进一步，所述综合探头装置包括：光伏发电板、与光伏发电板电连接的电源控制器、传感器、连接电源控制器与传感器的传感器电路器件。进一步，所述光伏发电板为太阳能电池。进一步，所述光伏发电板设置于综合探头装置上靠近钻孔井口的一侧。进一步，所述传感器设置于综合探头装置上靠近钻孔井底的一侧。进一步，所述数据信号光纤的一端连接设置于地面上的数据采集控制器，另一端连接设置于钻孔井下的综合探头装置上的传感器电路器件。本技术的钻孔形变井下观测仪，由于采用了在数据采集控制器与综合探头装置之间通过数据信号光纤连接，以及，在综合探头装置上设置光伏发电板，在地面对应设置导光器及导光的光源，用导光光纤连接导光器和发送器的结构；不但顺利的将光能转换为观测仪正常工作所需的电能，而且彻底杜绝了现有技术中，使用地面电源通过金属电缆或电线向钻孔井下供电，以及使用金属电缆或电线向地面传送地壳应变数据信息信号，容易遭受雷电高电压脉冲的可能；从根本上切断了电击的通道，致使雷电高电压脉冲无法进入钻孔井下的综合探头装置内部，达到免遭雷击的目的，钻孔形变井下观测仪再不会被雷击损坏，延长了使用寿命；同时，综合探头装置观测的数据信息信号，采用不导电的数据信号光纤传送至地面也不再受到电磁噪声的干扰，提高了数据信息信号的质量。附图说明图1为本技术钻孔形变井下观测仪的综合探头装置安装在钻孔井下的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。如图1所示，本技术的钻孔形变井下观测仪，主要包括设置于钻孔井30下的综合探头装置10，以及设置于地面上的数据采集控制器20。为了不再使用地面电源通过金属电缆或电线向井下供电，杜绝雷电高电压脉冲，采用在钻孔井30下发电的方法，于综合探头装置10上设置光伏发电板14，光伏发电板14一般采用太阳能电池，由于本技术钻孔形变井下观测仪仅需要很少的电能就能正常工作，所以，利用该光伏发电板14所发的电完全能够解决观测仪正常工作所需电能的问题；为了给光伏发电板14提供光能，对应的在地面设置了导光器70及导光的光源80，光源80采用太阳光、激光、发光二极管或白炽灯皆可；为了将光源80传导至钻孔井30下综合探头装置10上的光伏发电板14，于导光器70的一端连接导光光纤40，而导光光纤40的另一端设有光学的发送器60，发送器60一般采用光学凸透镜，发送器60伸入钻孔井30下与综合探头装置10上的光伏发电板14间隙设置，以便于将发送器60发送的光最佳距离和角度的照射到光伏发电板14上。承上所述，同样的道理，为了不再将设置于钻孔井30下的综合探头装置10观测到的数据信息信号，使用金属电缆或电线向地面数据采集控制器20传送，杜绝雷电高电压脉冲，采用数据采集控制器20与综合探头装置10之间通过数据信号光纤50连接的方式解决这个问题。如图1所示，本技术钻孔形变井下观测仪的综合探头装置10，主要有光伏发电板14、与光伏发电板14电连接的电源控制器11、传感器13、连接电源控制器11与传感器13的传感器电路器件12组成。作为本技术的优选结构，光伏发电板14设置于综合探头装置10上靠近钻孔井30井口的一侧，传感器13设置于综合探头装置10上靠近钻孔井30井底的一侧。作为本技术进一步的优选结构，数据信号光纤50的一端连接设置于地面上的数据采集控制器20，另一端连接设置于钻孔井30下的综合探头装置10上的传感器电路器件12。综合上述内容可知，本技术的钻孔形变井下观测仪，由于采用了在数据采集控制器20与综合探头装置10之间通过数据信号光纤50连接，以及，在综合探头装置10上设置光伏发电板14，在地面设置导光器70及导光的光源80，用导光光纤40连接导光器70和发送器60的结构；不但顺利的将光能转换为观测仪正常工作所需的电能，而且彻底杜绝了现有技术中，使用地面电源通过金属电缆或电线向钻孔井30下供电，以及使用金属电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻孔形变井下观测仪，包括：设置于钻孔井下的综合探头装置，设置于地面上的数据采集控制器；其特征在于：所述综合探头装置上设有光伏发电板；所述钻孔形变井下观测仪在地面设置有导光器及导光的光源，导光器一端连接有导光光纤，导光光纤的另一端设有发送器，发送器伸入钻孔井下与综合探头装置上的光伏发电板间隙设置；所述设置于地面上的数据采集控制器与设置于钻孔井下的综合探头装置之间通过数据信号光纤连接。

【技术特征摘要】
1.一种钻孔形变井下观测仪，包括：设置于钻孔井下的综合探头装置，
设置于地面上的数据采集控制器；其特征在于：所述综合探头装置上设有
光伏发电板；所述钻孔形变井下观测仪在地面设置有导光器及导光的光源，
导光器一端连接有导光光纤，导光光纤的另一端设有发送器，发送器伸入
钻孔井下与综合探头装置上的光伏发电板间隙设置；所述设置于地面上的
数据采集控制器与设置于钻孔井下的综合探头装置之间通过数据信号光纤
连接。
2.根据权利要求1所述的钻孔形变井下观测仪，其特征在于：所述光
源为太阳光、激光、发光二极管或白炽灯。
3.根据权利要求1所述的钻孔形变井下观测仪，其特征在于：所述发
送器为光学凸透镜。
4.根据权利要求1所述的钻孔形变井下观测...

【专利技术属性】
技术研发人员：池顺良，
申请(专利权)人：池顺良，
类型：新型
国别省市：河南;41