一种数字式振动传感装置的集成结构，属于仪器装置领域，包括一个装置外壳及供电馈线，所述装置外壳内，同时将振动传感部分及数据采集部分二者集成为一体。在同一台装置中，既可用于观测微振又可用于观测强振，从装置中传感器输出的直接为数字信号，具有足够强的抗电磁干扰能力，较少受外界及仪器内部对信号的干扰，能广泛应用于地震研究及工程振动测量中。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于仪器装置领域，特别涉及到一种监测振动时用到的数字式振动传感装置的集成结构。
技术介绍
振动传感装置，通俗称之为振动传感器，有时也称为地震检波器，可以放在地面使用，也可以安装在机井下使用，观测微振时，一般称为拾震器、地听器、震动探测头等等，其功能是感受外界的震动，并将这种机械震动信号转换为电信号。它主要包括震动的感受、接收、能量转换等三大部分。已有的振动传感装置中振动的接收，至今仍采用惯性原理，如图1a所示，一个弹簧k吊着一个质量块m(惯性体)，当外界A振动时，m由于惯性与A之间产生一个相对运动，如果在m上连接一个换能器，比如动圈式换能器，如图1b所示，线圈c与磁钢作相对运动，线圈上则产生感应电动势，即外界振动产生的电信号，从线圈抽头a、b输出，当外界振动频率与系统固有谐振频率相同时将产生共振，因此实际应用时，还要加上一个阻尼器，过去曾采用过液体阻尼器，现早已不用这种方式，而是适当调整线圈回路的参数，使其产生所需要的电磁阻尼值，可用阻尼常数D1表示，D1值不同，振动系统反应外界振动的频率响应也不同，可以测算出不同D1值时的幅度-频率响应曲线。具体换能器的结构有如图1b动圈式的，也有变电容型的或压电型的等等。从装置的结构而言，基本上有两种类型，其一为，传感器装置单独为一体，可以是单个分量或多个分量，传感器产生的模拟信号由导线馈送到另一个装置里去进行数据采集和记录等，这里就存在了馈线之间的干扰。数据采集中首先是进行模数(A/D)转换，将模拟电信号转换为数字电信号，例如现在国内外地震系统用的仪，石油地质等系统用的地震勘探设备，以及工程上用的测振设备等等；其二是将传感器、数据采集、GPS时钟接收、记录介质、电源等等都组合在一起，形成一个整体，例如国内外地震系统现用的强振仪，实践中得知，这两种结构方式都有不便之处，第一种，对微弱电信号而言，由于连接的馈线往往有时能长达数十米至百米，尽管用屏蔽电缆，但仍会引进外界的电磁干扰，降低了仪器的信噪比及动态范围，而第二种，外界电磁干扰的影响虽说是很小了，但装置内部其他部件对传感器输出的微弱模拟电信号的影响则增加了，因而以上的一、二种结构形式都分别存在着外部与内部的干扰影响。为了克服上述的不足，本设计人开发一种新的产品，其特点是把数据采集部分与振动传感器做成一体，不需要再外加模数转换部分，从传感器输出的信号就是数字信号而不是模拟信号，该数字信号再传送到另一装置进行记录时，无论采用有线与无线传输，都不会因为存在传输的距离而受干扰，传感器的输出是数字信号，就有足够的强度与能力抗电磁干扰，连接馈线再长些也无关紧要。目前国内外观测微振和观测强振的测量多是分别进行的，如能把微振及强振的观测集于一体进行并采用数字式传感器，不仅可以增加抗电磁干扰能力，还可以节省设备和部件。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题，是针对已有技术中，多数振动传感器装置的构成要么作为单独一体，它存在着不可避免的外界电磁干扰；要么作为将传感器、数据采集、GPS时钟接收、记录介质、电源等统统组合在一起，又存在着仪器内部对微弱模拟电信号的影响，由于这两种方法都有无法避免的缺陷，故本技术的目的是提供一种一体化的数字化振动传感装置，以克服上述缺陷，满足对强振、微振都能方便的进行观测的要求，本技术的目的，是采用以下技术方案来实现的，一种数字式振动传感装置的集成结构，包括振动传感器部分及数据采集部分，该装置还包括一个装置机壳及供电馈线，其特征在于，同时将振动传感部分及数据采集部分二者集成为一体安装在所述同一装置机壳内。机壳内同时安装有观测微振的拾震器及微振数据采集器；用于观测强振的力平衡式加速度计及强振数据采集器，其输出端部分别是微振、强振各自的数字电信号。也可以分别包含其中的一种。所述组装在一起的观测微振的拾震器及观测强振的力平衡式加速度计可以分别具有上下、南北、东西三个分量。本技术的有益效果是，在同一台装置中，既可用于观测弱震又可用于观测强振，从装置中传感器输出的直接为数字信号，具有足够强的抗电磁干扰能力，还可以节省设备和部件，例如记录部分、时钟部分(GPS时钟)、电源部分等都可以共用，若要建立观测台网，则数据传输设备也可以共用，这样可以节省开支，便于维修管理。本装置较少受外界及仪器内部对信号的干扰，能广泛应用于地震研究及工程振动测量中。附图说明图1a-图1b表示惯性振动接收及动圈式换能器图2表示本装置外形示意图图3本数字式地震传感装置各部件位置关系图图4装置中观测强、微振的电路连接原理图具体实施方式参照图1a-图1b，表示在已有技术中，惯性振动接收及传统的动圈式换能器的示意图。参照图2，表示数字式地震传感装置的外形机箱示意图，图中，外壳为L，外壳前方设有前面板，面板上有调节数据的旋钮，机壳内的4表示三个分量的微振数据采集板，与其平行放置的是三分量加速度计的伺服反馈电路板8和三个分量强振数据采集板9，侧边部为电源馈线安装板10，参照图3，表示在外壳L内各部件位置关系示意图，图中1表示竖直方向放置的观测微振用的拾震器正视图，2是南北方向放置的微振拾震器俯视图，3为东西方向的微振拾震器俯视图，采集板4与安装板10相连，5是竖直方向测强振用的加速度计正视图，它的侧面装有6，图中6是南北方向放置的强振加速度计的俯视图，图中7是东西方向放置的强振加速度计的俯视图，其中5、6、7与电路板8相连接，8是三分量加速度计的伺服反馈电路板，它连接着电路板9，9是三个分量强振数据采集板。参照图4，表示置于外壳L内部标注为1-9的各部分电路连接的原理图，即分别于竖直方向、南北方向、东西方向的微振拾震器1、2、3的电原理图及数据采集电路图4；分别于竖直方向、南北方向、东西方向放置的测强振用的加速度计5、6的电原理图，标注8、9分别是伺服反馈电路和强振数据采集板电路。权利要求1.一种数字式振动传感装置的集成结构，包括振动传感器部分及数据采集部分，该装置还包括一个装置机壳及供电馈线，其特征在于，同时将振动传感器部分及数据采集部分二者集成为一体安装在所述同一个装置机壳内。2.根据权利要求1所述的振动传感器装置的集成结构，其特征在于，所述振动传感器部分，可以同时包含观测微振用的拾震器及微振数据采集器；以及观测强振用的力平衡式加速度计及强振数据采集器，也可以分别包含其中的一种。3.根据权利要求1所述的振动传感装置的集成结构，其特征在于，所述组装在一起的观测微振的拾震器及观测强振的力平衡式加速度计分别具有上下、南北、东西三个分量。专利摘要一种数字式振动传感装置的集成结构，属于仪器装置领域，包括一个装置外壳及供电馈线，所述装置外壳内，同时将振动传感部分及数据采集部分二者集成为一体。在同一台装置中，既可用于观测微振又可用于观测强振，从装置中传感器输出的直接为数字信号，具有足够强的抗电磁干扰能力，较少受外界及仪器内部对信号的干扰，能广泛应用于地震研究及工程振动测量中。文档编号G01V1/20GK2788209SQ200420009110公开日2006年6月14日 申请日期2004年6月14日 优先权日2004年6月14日专利技术者万季梅, 陆建松 申请人:万季梅本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种数字式振动传感装置的集成结构，包括振动传感器部分及数据采集部分，该装置还包括一个装置机壳及供电馈线，其特征在于，同时将振动传感器部分及数据采集部分二者集成为一体安装在所述同一个装置机壳内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：万季梅，陆建松，
申请(专利权)人：万季梅，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]
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