一种可控震源及基于地震波矢量合成的震源设备制造技术

公开了一种可控震源及基于地震波矢量合成的震源设备，该可控震源包括：第一安装板；第二安装板；第一弹簧，所述第一弹簧将所述第一安装板和所述第二安装板连接，使得所述第二安装板能相对所述第一安装板往复运动；线圈，所述线圈与所述第一安装板固定；磁体，所述磁体的一端与所述第二安装板固定，另一端伸入所述线圈内；以及配重块，所述配重块与所述第二安装板固定。上述震源设备包括上述可控震源以及可调整底座。该可控震源结构简单，且能实现地震勘探中使用非破坏性震源替代炸药震源的目的。本实用新型专利技术的震源设备通过控制多个可控震源输出力的大小，合成矢量输出地震波，使震源设备具有定向探测激发能力。

【技术实现步骤摘要】
一种可控震源及基于地震波矢量合成的震源设备
本技术涉及地理勘探领域，更具体地，涉及一种可控震源及基于地震波矢量合成的震源设备。
技术介绍
震源是现有地理勘测邻域中地震信号的源头，其种类繁多，包括炸药震源、重锤震源、夯击震源、液压式可控震源以及电磁式可控震源等。电磁式可控震源是在陆地和海洋的地震勘探工作中都应用的一种非炸药震源，其能够对待检测机构激发小能量的可控振动信号，利用脉冲压缩等方法达到类似炸药震源的大功率地震波激发效果。由于电磁式可控震源波形参数可控、安全环保，在地震勘探中已经得到广泛应用。电磁式可控震源的结构主要为线圈与磁铁，现有的可控震源中，往往采用磁铁不动而线圈相对磁铁作相对运动，从而将线圈中的电信号转化为机械振动信号并以地震波的形式传入待测机构中，以上可控震源在实现线圈运动的方式上使得结构复杂。期望对可控震源的结构作进一步优化。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种可控震源及基于地震波矢量合成的震源设备，实现地震勘探中使用非破坏性震源替代炸药震源的目的，并且结构更加简单。根据本技术的一方面，提供一种可控震源，包括：第一安装板；第二安装板；第一弹簧，所述第一弹簧将所述第一安装板和所述第二安装板连接，使得所述第二安装板能相对所述第一安装板往复运动；线圈，所述线圈与所述第一安装板固定；磁体，所述磁体的一端与所述第二安装板固定，另一端伸入所述线圈内；以及配重块，所述配重块与所述第二安装板固定。优选地，所述第二安装板上设有通孔，所述可控震源还包括：至少一组导向结构，所述至少一组导向结构中的每组包括支杆以及直线轴承，所述直线轴承穿过所述第二安装板上的通孔固定在第二安装板上，所述支杆一端穿过所述直线轴承，另一端与所述第一安装板固定，使得所述第二安装板能沿所述支杆滑动。优选地，所述通孔位于所述第二安装板的周边部分，所述配重块以及所述磁体位于所述第二安装板的中心部分。优选地，所述第一弹簧的数量与所述至少一组导向结构的组数相同，所述第一弹簧对应与所述支杆同轴设置，其中所述支杆位于所述第一弹簧内。优选地，所述第一弹簧数量为多个，并且长度相等。优选地，所述可控震源还包括：磁钢，所述磁钢与所述磁体固定，所述磁钢与所述磁体之间具有容纳所述线圈的空隙。优选地，所述第二安装板包括面向所述第一安装板的第一表面以及背向所述第一安装板的第二表面，所述磁体、所述磁钢位于所述第一表面，所述配重块位于所述第二表面。优选地，所述可控震源还包括以下之中的至少一个：线圈支架，用于将所述线圈与所述第一安装板固定；弹簧支架，用于将所述第一弹簧与所述第一安装板安装。优选地，所述线圈支架为空心柱状，所述线圈支架与所述第一安装板固定，所述线圈绕设在所述线圈支架的外周面上。优选地，所述可控震源还包括：外壳，所述外壳罩设在所述第一安装板上，与所述第一安装板共同形成容纳所述可控震源内部结构的空间。优选地，所述外壳包括与所述第一安装板相对的顶面以及位于所述顶面与所述第一安装板之间的侧面，所述可控震源还包括：第二弹簧，所述第二弹簧将所述第二安装板与所述外壳的所述顶面连接。优选地，所述至少一组导向结构为两组或四组，相对于线圈的中心轴呈对称设置。根据本技术的另一方面，提供一种基于地震波矢量合成的震源设备，包括：多个上述任一项的可控震源；以及可调整底座，设置在每个所述可控震源下方，所述可调整底座用于调整所述可控震源的位置以及倾斜角度和方向。优选地，所述可调整底座设置成使多个所述可控震源在同一水平面内在同一圆周上等距分布，多个所述可控震源的中轴线相对于竖直方向的倾斜角度均相同，多个所述可控震源的中轴线的延伸方向交于一点。优选地，多个所述可控震源的数量为三个，多个所述可控震源的中轴线相对于竖直方向的倾斜角度均为5度。根据本技术的可控震源，线圈固定，磁体相对于线圈作往复运动，将线圈中的电信号转化为机械振动信号以地震波的形式传出，实现地震勘探中使用非破坏性震源替代炸药震源的目的的同时也使震源结构更加简单，通过设置弹簧与配重块相配合使得可控震源整体的稳定性更强。通过设置第一弹簧将第一安装板和第二安装板连接，多个第一弹簧的位置对应于多组导向结构的位置，即相对于线圈的中心轴呈对称的方式设置，从而使得第二安装板相对第一安装板的往复运动更加稳定，进而使得可控震源的工作状态更加稳定。外壳罩设在第一安装板上，与第一安装板共同形成容纳可控震源内部结构的空间，从而为可控震源的内部结构提供更好的保护作用。在优选的实施例中，第二安装板一方面通过第一弹簧与第一安装板相连，另一方面通过第二弹簧与外壳的顶面相连。使得第二安装板带动磁体以及磁钢作往复运动时整个可控震源的结构更加稳定。根据本技术的基于地震波矢量合成的震源设备，可调整底座将可控震源固定并且使得可控震源与待测机构耦合以将机械振动信号传入待测机构中，其中可控震源为多个，可调整底座可以调节可控震源的位置以及可控震源的倾斜角度和方向。在优选的实施例中，多个所述可控震源的中轴线的延伸方向交于一点，通过控制多个可控震源输出力的大小，合成矢量输出地震波，使震源设备具有定向探测激发能力。可调整底座可以调整可控震源的位置以及倾斜角度和方向，进而可以方便调节多个可控震源输出地震波的方向以及多个地震波的合成方式，以方便震源设备能适应对更多不同情形的待测机构的勘测。震源设备包括的可控震源的数目可调整，并且每个可控震源的可以根据实际需要选型，通过调整震源设备包括的可控震源的数量，与上述可调节底座相配合，可以实现震源设备输出力大小和方向的多样性，通过合成矢量输出的地震波，使震源设备具有定向探测激发能力，对不同待测机构进行勘测的适应性也更强。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1、图2示出根据本技术第一实施例的可控震源的立体图。图3示出根据本技术第一实施例的可控震源的截面图。图4示出根据本技术第二实施例的可控震源的立体图。图5示出根据本技术一个实施例的基于地震波矢量合成的震源设备的俯视图。图6示出根据本技术一个实施例的基于地震波矢量合成的震源设备的正视图。图7示出根据本技术一个实施例的基于地震波矢量合成的震源设备的立体图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本技术。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。在下文中描述了本技术的许多特定的细节，但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本技术。应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。本技术提供一种可控震源，图1、图2示出根据本技术第一实施例的可控震源的立体图，为清楚显示可控震源100内部结构，图1和图2中将部分结构分离绘制或隐藏绘示。图3示出本本技术第一实施例的可控震源的截面图。可控震源100包括：第一安装板101、第二安装板102、线圈103、磁体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控震源，其特征在于，包括：第一安装板；第二安装板；第一弹簧，所述第一弹簧将所述第一安装板和所述第二安装板连接，使得所述第二安装板能相对所述第一安装板往复运动；线圈，所述线圈与所述第一安装板固定；磁体，所述磁体的一端与所述第二安装板固定，另一端伸入所述线圈内；以及配重块，所述配重块与所述第二安装板固定。

【技术特征摘要】
1.一种可控震源，其特征在于，包括：第一安装板；第二安装板；第一弹簧，所述第一弹簧将所述第一安装板和所述第二安装板连接，使得所述第二安装板能相对所述第一安装板往复运动；线圈，所述线圈与所述第一安装板固定；磁体，所述磁体的一端与所述第二安装板固定，另一端伸入所述线圈内；以及配重块，所述配重块与所述第二安装板固定。2.根据权利要求1所述的可控震源，其特征在于，所述第二安装板上设有通孔，所述可控震源还包括：至少一组导向结构，所述至少一组导向结构中的每组包括支杆以及直线轴承，所述直线轴承穿过所述第二安装板上的通孔固定在第二安装板上，所述支杆一端穿过所述直线轴承，另一端与所述第一安装板固定，使得所述第二安装板能沿所述支杆滑动。3.根据权利要求2所述的可控震源，其特征在于，所述通孔位于所述第二安装板的周边部分，所述配重块以及所述磁体位于所述第二安装板的中心部分。4.根据权利要求2所述的可控震源，其特征在于，所述第一弹簧的数量与所述至少一组导向结构的组数相同，所述第一弹簧对应与所述支杆同轴设置，其中所述支杆位于所述第一弹簧内。5.根据权利要求2所述的可控震源，其特征在于，所述第一弹簧数量为多个，并且长度相等。6.根据权利要求1所述的可控震源，其特征在于，还包括：磁钢，所述磁钢与所述磁体固定，所述磁钢与所述磁体之间具有容纳所述线圈的空隙。7.根据权利要求6所述的可控震源，其特征在于，所述第二安装板包括面向所述第一安装板的第一表面以及背向所述第一安装板的第二表面，所述磁体、所述磁钢位于所述第一表面，所述配重块位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢雪峰，陈玉达，张冠宇，佟训乾，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22