本实用新型专利技术公开了一种自动升沉的深海地震信号采集装置。包括耐压舱、天线、电位计、内皮囊、外皮囊、电池组和水听器；耐压舱外固装有水听器；耐压舱内装有上中下支撑板；天线置于耐压舱外，电位计固定于上支撑板上，上支撑板上安装有内皮囊组件，内皮囊上下端均设有限位开关；下支撑板底面通过外皮囊接插件安装有外皮囊，下支撑板上安装有浮力调节系统，浮力调节系统包括齿轮泵、柱塞泵、单向阀、内皮囊、外皮囊、电磁阀、电机；外皮囊和内皮囊内部及其之间的管道中均充满小于水密度的油液。本实用新型专利技术构成了长周期、低成本海上地震观测台站，记录不同地点接收到的地震信号，形成覆盖较大海洋面积的地震观测网，解决海洋没有地震台网的难题。
A deep sea seismic signal acquisition device with automatic heave
【技术实现步骤摘要】
一种自动升沉的深海地震信号采集装置
本技术涉及一种深海地震信号采集装置，具体的说是一种自动升沉的深海地震信号采集装置，可按照设定自动潜入预定深度进行地震信号采集，自动浮出海面进行信息双向传输的地震信号采集装置。
技术介绍
地震学是研究固体地球的重要地球物理学科，目前对于地球内部圈层结构(地壳、地幔、地核)的认识主要源于地震产生经地球内部传播到达地表并被观测到的地震波的认识。目前全球陆地已经布设了大量的地震台站，海上却极其稀少。以我国为例，目前海上地震台站只有两个，其中一个还处于瘫痪状态。地震台站的分布不均给全球规模的地球构造和结构研究带来了很大的困难。目前对于海洋区域的地震观测主要是使用海底地震仪(OceanBottomSeismometer,简称OBS)，既可以用于海洋的人工地震剖面探测也可以用于天然地震的观测。但由于海底地震仪本身的价格，以及与OBS投放、震源激发和回收等相关的地球物理航次，使得其成本很高，而且相对于广袤的海域，虽然近几十年来获得了很大进展，但对于覆盖率的提高依然杯水车薪。因此，亟需研制一种新型的海洋地震信号采集装置，能够自动升沉到水下一定深度，长周期获得地震信号数据，同时在洋流的作用下移动，形成海上大范围、高分辨的移动地震监测网，解决全球规模的地球构造和结构研究海上数据缺乏的难题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种自动升沉的深海地震信号采集装置，通过改变自身浮力，改变悬停在海洋中的深度，采集海洋地震信号，并近实时回传至监控中心。本技术通过以下技术方案实现：本技术包括耐压舱、天线、电位计、内皮囊、外皮囊、电池组和水听器；耐压舱的外部固定装有水听器；耐压舱内部固定安装有分别位于上中下位置的上支撑板、中间支撑板和下支撑板；天线置于耐压舱外，天线通过天线支撑杆固接到耐压舱外顶部；电位计通过电位计转接件固定于上支撑板上，电位计连接内皮囊组件用于测量内皮囊中的油量；上支撑板的中部上安装有内皮囊组件，内皮囊组件包括内皮囊、密封夹紧圈、固定端盖，内皮囊呈波纹式弹性筒体结构，内皮囊上下两端均固接装有固定端盖，使得内部形成密封腔体；内皮囊上端的固定端盖中央开设有注油口；内皮囊上端的固定端盖上方设有限位开关B，限位开关B通过限位开关转接件B固定于耐压舱内壁；内皮囊下端的固定端盖侧方设有限位开关B，限位开关A通过限位开关转接件A固定于上支撑板上；中间支撑板上安装有电池组；下支撑板底面通过外皮囊接插件安装有外皮囊，下支撑板上安装有浮力调节系统，浮力调节系统包括齿轮泵、柱塞泵、单向阀、内皮囊、外皮囊、电磁阀、电机；电机输出轴经减速器和柱塞泵的输入控制端连接，柱塞泵的出油口经钢管A和单向阀的输入端连接相通，单向阀的输出端和四通件的四通第四油口连接相通，四通件的四通第三油口和深度计连接相通；四通件的四通第二油口和电磁阀的一端连接相通，电磁阀另一端经钢管B和齿轮泵的齿轮泵入口连接相通，齿轮泵的齿轮泵出口经软管和三通件的三通第一油口连接相通，三通件的三通第三油口和柱塞泵的吸油口连接相通，三通件的三通第二油口经软管A和内皮囊底端入口连接相通；四通件的四通第一油口经卡套接头和外皮囊连接相通，外皮囊和内皮囊内部及其之间的管道中均充满油液，所述油液密度小于水密度。所述的电位计包括有连接在导向杆的滑块，内皮囊下端的固定端盖固定于上支撑板上，内皮囊上端的固定端盖和滑块固接，内皮囊伸缩体积变化导致滑块沿导向杆的上下移动，进而检测滑块的移动获得内皮囊的体积变化，从而获得油量。所述的电机旋转驱动柱塞泵工作，带动油液向外皮囊内单向流动。还包括控制板和通信定位模块，通信定位模块通过直角转接件固定于上支撑板上，控制板通过控制板转接件固定于上支撑板上，天线经通信定位模块与控制板电连接，控制板和电池组电连接，水听器和控制板连接。所述的外皮囊密封伸出耐压舱底端外部，且在耐压舱底端安装有外皮囊保护壳，外皮囊保护壳周围侧壁开设通孔槽。本技术的优点与有益效果为：(1)本技术的浮力调节系统采用齿轮泵与柱塞泵双泵系统，提高了工作效率，降低了功耗，可实现长周期观测。(2)本技术可实现精确的深度控制，使设备悬停于海洋声通道，采集到更远的地震信号。综合来说，本技术提供了一种长周期、低成本海上地震观测台站，记录不同地点接收到的地震信号，形成覆盖较大海洋面积的地震台网，解决海洋(除岛屿外)没有地震台网的难题。附图说明图1为本技术的内部结构图。图2为本技术浮力调节系统图。图3为本技术外形图。图中，1为天线，2为天线支撑杆，3为软管A，4为内皮囊，5为密封夹紧圈，6为固定端盖，7为控制板，8为控制板转接件，9为中间支撑板，10为钢管A，11为固定法兰，12为四通第一油口，13为外皮囊接插件，14为卡套接头，15为联轴器，16为外皮囊，17为电机控制器，18为下支撑板，19为电池组，20为上支撑板，21为直角转接件，22为通信定位模块，23为电位计转接件，24为电位计，25为限位开关转接件A，26为限位开关A，27为注油口，28为限位开关转接件B，29为限位开关B，30为齿轮泵入口，31为齿轮泵出口，32为单向阀，33为软管B，34为三通第一油口，35为三通第二油口，36为三通第三油口，37为柱塞泵，38为减速器，39为电机，40为四通第二油口，41为电磁阀，42为钢管B，43为四通第三油口，44为深度计，45为四通第四油口，46为齿轮泵，47为耐压舱，48为外皮囊保护壳，49为水听器。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体内容及功能实现过程进行详细阐明。如图1所示，本技术具体实施包括耐压舱47、天线1、电位计24、内皮囊4、外皮囊16、电池组19和水听器49；其中，主要由天线1、通信定位模块22组成通信系统，齿轮泵46、柱塞泵12、单向阀13、内皮囊4、外皮囊16、电磁阀42、电机39组成浮力调节系统，主要由控制板7、深度计14、电位计24组成控制系统，主要由控制板7、水听器49组成地震数据采集系统，以实现对海底地震长期观测。如图3所示，耐压舱47的外部固定装有水听器49，水听器49用于监测水下振动；耐压舱47内部固定安装有分别位于上中下位置的上支撑板20、中间支撑板9和下支撑板18，即上支撑板20、中间支撑板9和下支撑板18从上到下依次布置。如图3所示，天线1置于耐压舱47外，天线1密封伸出耐压舱47外，天线1通过天线支撑杆2固接到耐压舱47外顶部，组成通信与定位系统。电位计24通过电位计转接件23固定于上支撑板20上，电位计24连接内皮囊组件用于测量内皮囊4中的油量。如图1所示，上支撑板20的中部上安装有内皮囊组件，内皮囊组件包括内皮囊4、密封夹紧圈5、固定端盖6，内皮囊4呈波纹式弹性筒体结构，内皮囊4上下两端均固接装有固定端盖6，使得内部形成密封腔体，固定端盖6通过密封夹紧圈5密封安装在内皮囊4端口，用于液压系统抽负压、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动升沉的深海地震信号采集装置，其特征包括：包括耐压舱(47)、天线(1)、电位计(24)、内皮囊(4)、外皮囊(16)、电池组(19)和水听器(49)；耐压舱(47)的外部固定装有水听器(49)；耐压舱(47)内部固定安装有分别位于上中下位置的上支撑板(20)、中间支撑板(9)和下支撑板(18)；天线(1)置于耐压舱(47)外，天线(1)通过天线支撑杆(2)固接到耐压舱(47)外顶部；电位计(24)通过电位计转接件(23)固定于上支撑板(20)上，电位计(24)连接内皮囊组件用于测量内皮囊(4)中的油量；上支撑板(20)的中部上安装有内皮囊组件，内皮囊组件包括内皮囊(4)、密封夹紧圈(5)、固定端盖(6)，内皮囊(4)呈波纹式弹性筒体结构，内皮囊(4)上下两端均固接装有固定端盖(6)，使得内部形成密封腔体；内皮囊(4)上端的固定端盖(6)中央开设有注油口(27)；内皮囊(4)上端的固定端盖(6)上方设有限位开关B(29)，限位开关B(29)通过限位开关转接件B(28)固定于耐压舱(47)内壁；内皮囊(4)下端的固定端盖(6)侧方设有限位开关B(29)，限位开关A(26)通过限位开关转接件A(25)固定于上支撑板(20)上；中间支撑板(9)上安装有电池组(19)；下支撑板(18)底面通过外皮囊接插件(13)安装有外皮囊(16)，下支撑板(18)上安装有浮力调节系统，浮力调节系统包括齿轮泵(46)、柱塞泵(37)、单向阀(32)、内皮囊(4)、外皮囊(16)、电磁阀(41)、电机(39)；电机(39)输出轴经减速器(38)和柱塞泵(37)的输入控制端连接，柱塞泵(37)的出油口经钢管A(10)和单向阀(32)的输入端连接相通，单向阀(32)的输出端和四通件的四通第四油口(45)连接相通，四通件的四通第三油口(43)和深度计(44)连接相通；四通件的四通第二油口(40)和电磁阀(41)的一端连接相通，电磁阀(41)另一端经钢管B(42)和齿轮泵(46)的齿轮泵入口(30)连接相通，齿轮泵(46)的齿轮泵出口(31)经软管(33)和三通件的三通第一油口(34)连接相通，三通件的三通第三油口(36)和柱塞泵(37)的吸油口连接相通，三通件的三通第二油口(35)经软管A(3)和内皮囊(4)底端入口连接相通；四通件的四通第一油口(12)经卡套接头(14)和外皮囊(16)连接相通，外皮囊(16)和内皮囊(4)内部及其之间的管道中均充满油液，所述油液密度小于水密度。/n...
【技术特征摘要】
1.一种自动升沉的深海地震信号采集装置，其特征包括：包括耐压舱(47)、天线(1)、电位计(24)、内皮囊(4)、外皮囊(16)、电池组(19)和水听器(49)；耐压舱(47)的外部固定装有水听器(49)；耐压舱(47)内部固定安装有分别位于上中下位置的上支撑板(20)、中间支撑板(9)和下支撑板(18)；天线(1)置于耐压舱(47)外，天线(1)通过天线支撑杆(2)固接到耐压舱(47)外顶部；电位计(24)通过电位计转接件(23)固定于上支撑板(20)上，电位计(24)连接内皮囊组件用于测量内皮囊(4)中的油量；上支撑板(20)的中部上安装有内皮囊组件，内皮囊组件包括内皮囊(4)、密封夹紧圈(5)、固定端盖(6)，内皮囊(4)呈波纹式弹性筒体结构，内皮囊(4)上下两端均固接装有固定端盖(6)，使得内部形成密封腔体；内皮囊(4)上端的固定端盖(6)中央开设有注油口(27)；内皮囊(4)上端的固定端盖(6)上方设有限位开关B(29)，限位开关B(29)通过限位开关转接件B(28)固定于耐压舱(47)内壁；内皮囊(4)下端的固定端盖(6)侧方设有限位开关B(29)，限位开关A(26)通过限位开关转接件A(25)固定于上支撑板(20)上；中间支撑板(9)上安装有电池组(19)；下支撑板(18)底面通过外皮囊接插件(13)安装有外皮囊(16)，下支撑板(18)上安装有浮力调节系统，浮力调节系统包括齿轮泵(46)、柱塞泵(37)、单向阀(32)、内皮囊(4)、外皮囊(16)、电磁阀(41)、电机(39)；电机(39)输出轴经减速器(38)和柱塞泵(37)的输入控制端连接，柱塞泵(37)的出油口经钢管A(10)和单向阀(32)的输入端连接相通，单向阀(32)的输出端和四通件的四通第四油口(45)连接相通，四通件的四通第三油口(43)和深度计(44)连接相通；四通件的四通第二油口(40)和电磁阀(41)的一端连接相...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱心科，孟肯，丁巍伟，侯斐，牛雄伟，卫小冬，
申请(专利权)人：自然资源部第二海洋研究所，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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