多通道海洋重力仪数据采集记录装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多通道海洋重力仪数据采集记录装置，涉及一种用于海洋重力仪的数据采集记录装置。本实用新型专利技术由下列部件组成，其连接关系是：ＧＰＳ天线１与ＧＰＳ－ＯＥＭ板２的输入端相连；ＧＰＳ－ＯＥＭ板２的输出端、模数转换器５的输出端、复位键９、选择键１０分别与控制处理器３的输入端相连；控制处理器３的输出端分别与ＲＳ－２３２接口１１的输入端、字符显示器１２相连；ＲＳ－２３２接口１１的输出端与计算机记录系统１５的输入端相连，计算机记录系统１５的输出端分别与打印机１３、监视器１４相连，参考基准源４以及重力传感器６、外层温度传感器７、内层温度传感器８的输出端分别与模数转换器５的输入端相连。本实用新型专利技术性能好，可广泛应用于测量、地震、勘探及其它部门。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数据采集记录装置，具体地说，涉及一种用于海洋重力仪的数据采集记录装置，可广泛应用于测量、地震、勘探及其它部门。
技术介绍
海洋重力测量不仅可以用来研究地球重力场和地球形状，而且在海洋地球物理勘探方面也得到了广泛的应用，成为海洋矿产、油气、地热资源勘探不可替代的重要手段。作为海洋重力仪的终端，数据采集记录装置承担着将重力及其相关数据实时记录下来的任务。然而，目前的海洋重力仪的数据采集记录装置存在以下问题，即功能单一、结构复杂、功耗大、价格高昂、体积庞大。具体地说，有①不具备实时采集、显示和输出重力数据及其载体—海洋重力测量船的当前位置、航向、速度以及日期、格林尼治时间和北京时间的能力，不利于海洋重力测量。②所配置的时间系统精度较低，需要人工对时，而且难以统一在协调世界时下，不能满足当今海洋重力测量发展的要求，不利于全球海洋重力资料的分析。③为使重力传感器不至在环境温度变化时产生超过仪器许可精度的测量误差，海洋重力仪往往将重力探头部分置于一个由电子线路控制的双层恒温槽中，需要另外增设专门的数据采集电路对恒温槽内、外层温度分别进行采样，导致设备复杂、控制困难、价格高昂。④不具备同时采集、显示恒温槽内、外层恒温数据的能力，无法对它们进行实时同步测量和监控，以及相应的数据改正，进而消除内、外层恒温变化对海洋重力数据的影响。⑤在海洋重力或内、外层恒温出现异常，超出正常范围时，不能自动进行报警，提醒工作人员及时到达、分析和处理现场情况。⑥不能将海洋重力及内、外层恒温数据实时输出到计算机记录系统显示、存贮和打印，不利于对上述参数的分析判断和处理。专利技术内容本技术的目的就是克服现有技术存在的上述问题和不足，而提供一种多通道海洋重力仪数据采集记录装置。本技术的目的是这样实现的其一是采用传感器和微机技术，实现对海洋重力以及置放重力传感器的双层恒温装置的内、外层温度信号的实时采集、数字显示；其二是将当前测定的海洋重力及内、外层恒温数据通过通讯接口，输出到计算机记录系统进行图形曲线显示、打印和数字记录；其三是将GPS全球定位系统的高精度时间、地理位置、航向、速度信息进行实时显示，并通过通讯接口输出到计算机记录系统，实现计算机记录系统与协调世界时的精确同步。具体地说，由图1可知，本技术由GPS天线1、GPS-OEM板2、控制处理器3、参考基准源4、模数转换器5、重力传感器6、外层温度传感器7、内层温度传感器8、复位键9、选择键10、RS-232接口11、字符显示器12、打印机13、监视器14、计算机记录系统15组成，其连接关系是GPS天线1与GPS-OEM板2的输入端相连；GPS-OEM板2的输出端、模数转换器5的输出端、复位键9、选择键10分别与控制处理器3的输入端相连；控制处理器3的输出端分别与RS-232接口11的输入端、字符显示器12相连；RS-232接口11的输出端与计算机记录系统15的输入端相连，计算机记录系统15的输出端分别与打印机13、监视器14相连，参考基准源4以及重力传感器6、外层温度传感器7、内层温度传感器8的输出端分别与模数转换器5的输入端相连。本技术的工作原理是利用控制处理器3对模数转换器5的3个模拟通道进行控制，使之分别用于重力传感器6、外层温度传感器7、内层温度传感器8输出信号的模/数转换，实时显示各个通道的测量数据、曲线图形，完成对测量结果的存储和打印，并对计算机记录系统15的时钟实时进行校正，使其与协调世界时精确同步。本技术的工作过程是在完成上电自检和初始化后，重力传感器6、外层温度传感器7、内层温度传感器8输出的模拟微小信号，分别经模数转换器5的三个差分模拟输入端送入，分时完成各自的模数转换。控制处理器3通过对模数转换器5的寄存器进行设置，根据传感器的类型对其二进制输出结果进行相应的标度变换、非线性补偿与温度补偿，将当前通道号及结果数据存入数据存贮器。GPS-OEM板2不断将从GPS天线1接收到的最新定位数据通过RXD端传送给控制处理器3，与结果数据一道，送入字符显示器12实时显示。在进行电平转换后，上述数据还通过RS-232接口11，以9600baud的波特率串行输出，传递给计算机记录系统15，在监视器14上实时显示各个通道的测量数据、曲线图形，完成对测量结果的存储和打印，并对计算机记录系统15的时钟实时进行校正，确保它的时间精度。用户在显示器12屏幕菜单的提示下，可通过中断功能调用，经由选择键10进行日期、时间、位置、速度、航向以及测定的重力传感器6、外层温度传感器7、内层温度传感器8输出信号等观测数据的显示切换。本技术与现有技术相比，具有以下优点和积极效果①采用单片微机控制，结构简单、操作方便、抗干扰能力强、具有较低的功耗。②利用高精度GPS时间信息，对计算机记录系统的系统时钟自动进行校正，从而使计算机记录系统与协调世界时精确同步。③可全天候、连续实时显示高精度的日期、时间、地理位置、速度、航向以及测定的重力、内/外层恒温等观测数据，供用户进行监控和分析。④将字符显示器传统的8位数据传输方式改为4位传输，减少了口线资源的占用，使线路得以减化。⑤在海洋重力、内/外层恒温超出许可范围时，可自动进行发光二极管闪烁报警，提示工作人员及时进行分析和处理。⑥可通过其RS-232通讯接口将海洋重力、内/外层恒温以及GPS数据，经由串行通讯电缆，输出到计算机记录系统，完成数据图形曲线的显示、存盘和打印。⑦利用单片高精度模数转换器进行海洋重力、内/外层恒温等多个模拟信号的模/数转换。不仅省去了通常所需要的多个A/D转换器以及必须相应配置的调理电路，降低了成本，减小了体积，也使得控制变得容易，资源的占用减至最少。⑧具有较低的功耗，除使用220V交流电压外，也可采用电池和直流电源，易于与各种设备配接，使用时无须对原有的设备进行改动，操作简单、方便、快捷，具有推广应用价值。附图说明图1为本技术组成方框图；图2为本技术组成电路原理图；图3为本技术外形结构示意图；图4为本技术外形结构后面板示意图。其中1-GPS天线；2-GPS-OEM板，本实施例选用MOTOROLA公司的VP-ONCORE型；3-控制处理器，本实施例选用ATMEL公司的AT89C2051及其配套电路；4-参考基准源，本实施例选用AD公司的AD780；5-模数转换器，本实施例选用AD公司的AD7714；6-重力传感器；7-外层温度传感器；8-内层温度传感器；9-复位键；10-选择键； 11-RS-232接口；12-字符显示器，本实施例选用OPTREX公司的DMC16230；13-打印机；14-监视器；15-计算机记录系统；16-电源指示；17-报警指示；18-GPS指示；19-支架；20-机壳；21-对比度调节旋钮；22-背景光开关；23-机脚；24-外恒温信号插座；25-内恒温信号插座；26-保险丝；27-电源插座；28-电源开关；29-重力信号插座；30-GPS天线插座；31-RS-232插座。具体实施方式以下结合附图和实施例进一步说明。图2是与图1对应的电路原理图。*控制处理器3控制处理器3为AT89C2051，它是整个装置处理、操作、控制的中心，一切信号的接收、存贮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道海洋重力仪数据采集记录装置，其特征在于由ＧＰＳ天线（１）、ＧＰＳ－ＯＥＭ板（２）、控制处理器（３）、参考基准源（４）、模数转换器（５）、重力传感器（６）、外层温度传感器（７）、内层温度传感器（８）、复位键（９）、选择键（１０）、ＲＳ－２３２接口（１１）、字符显示器（１２）、打印机（１３）、监视器（１４）、计算机记录系统（１５）组成，其连接关系是：ＧＰＳ天线（１）与ＧＰＳ－ＯＥＭ板（２）的输入端相连；ＧＰＳ－ＯＥＭ板（２）的输出端、模数转换器（５）的输出端、复 位键（９）、选择键（１０）分别与控制处理器（３）的输入端相连；控制处理器（３）的输出端分别与ＲＳ－２３２接口（１１）的输入端、字符显示器（１２）相连；ＲＳ－２３２接口（１１）的输出端与计算机记录系统（１５）的输入端相连，计算机记录系统（１５）的输出端分别与打印机（１３）、监视器（１４）相连，参考基准源（４）以及重力传感器（６）、外层温度传感器（７）、内层温度传感器（８）的输出端分别与模数转换器（５）的输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周百力，
申请(专利权)人：中国科学院测量与地球物理研究所，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]