光纤旋转地震仪制造技术

本实用新型专利技术属于地震仪技术领域，本实用新型专利技术公开了本实用新型专利技术提出了一种光纤旋转地震仪，包括底座、盖板、外壳、接口板、主体、三个光纤陀螺模块、电路及散热模块和功能板及光源模块，底座、外壳、盖板以及接口板合围形成仓体，主体设于仓体内，主体包括三个相互垂直的安装面，光纤陀螺模块用于基于萨格纳克效应感知旋转运动从而监测地震，三个光纤陀螺模块分别以可拆卸的方式安装在三个安装面上，并且三个光纤陀螺模块的轴线相互正交；本实用新型专利技术提出的光纤旋转地震仪，实现了三轴光纤陀螺地震仪的各功能模块化，整体可拆卸式方便拆装。该光纤旋转地震仪能够在大跨度恒温环境下、大范围的变温环境下、大量风沙、雨水的环境下，稳定工作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
光纤旋转地震仪


[0001]本技术属于地震仪
，具体涉及一种光纤旋转地震仪。

技术介绍

[0002]本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
[0003]地震波是由地球内部的地震源向四周通过地壳辐射的弹性波，对地震波的研究有助于了解到地球内部的真实情况，现代理论已经证明了地震波中旋转分量的存在，并指出其对于完整地构建出地震模型，了解地震的产生、传播甚至是预测都有至关重要的作用。
[0004]传统地震仪仅能测量线性运动，因此在过去的地震波的研究历史中的很长时间都局限于平移分量的测量，旋转地震学也因此发展缓慢。随着光纤陀螺的飞速发展，三分量光纤陀螺应运而生，作为一种新型的旋转角速度测量设备，在导弹、航空、航天、航海、地质测量和高层监测等领域均得到了重要的应用，但是目前国内尚未出现成熟的光纤旋转地震仪产品。
[0005]基于萨格纳克效应(Sagnac effect)的光纤陀螺是一种测量物体惯性运动角速度的传感器，其特点是仅对旋转运动敏感，可以直接测量旋转运动，同时仪器内部没有运动部件，因此设备的稳定性较高，使用寿命较长，十分适合用于地震监测领域。地震仪使用所安放的环境通常处于野外，需要与大地接触，包括大量风沙、雨水的环境。光纤陀螺属于高精密传感器，为满足高精度要求，其结构设计需要精巧布局元器件，必须充分考虑防震、抗干扰、防水、易于维修、调试等功能。
[0006]但目前使用的，高精度三轴光纤陀螺仪普遍采用底板和壳体两大部分进行密封封装，各种光纤环、光学器件、光源都是直接安装到底板所设置的安装槽内，调试维修时，各部分拆卸比较困难，模块化设计欠缺，且在光源散热不佳的情况下，温度会直接影响到光纤环的性能。另外，光纤环的固定多是采用胶粘与机械压板辅助固定的方式，额外的胶粘剂对光纤环引入附加应力，会造成光纤环温度性能的改变等问题。另外，为了将个光学器件的光纤进行熔接，常会留下较长的尾纤，造成各光学器件的光纤熔接后仍然会有较多裸露的光纤不能得到很好的安放，在拆装调试维修的时候，易造成光纤的损坏。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是解决现有技术中光纤地震仪结构复杂导致拆装困难，空间利用度、稳定性和可靠性较差的问题，该目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]本技术提出了一种光纤旋转地震仪，包括：
[0009]底座；
[0010]盖板；
[0011]外壳，所述外壳沿高度方向的两端分别与所述底座和所述盖板以可拆卸的方式连接；
[0012]接口板，所述接口板沿宽度方向的两端分别与所述外壳沿周向方向的两端以可拆
卸的方式连接，所述接口板的底端和顶端分别与所述底座和所述盖板以可拆卸的方式连接；
[0013]主体，所述底座、所述外壳、所述盖板以及所述接口板合围形成仓体，所述主体设于所述仓体内，所述主体包括三个相互垂直的安装面；
[0014]三个光纤陀螺模块，所述光纤陀螺模块用于基于萨格纳克效应感知旋转运动从而监测地震，三个所述光纤陀螺模块分别以可拆卸的方式安装在三个所述安装面上，并且三个光纤陀螺模块的轴线相互正交；
[0015]电路及散热模块，包括电路板和散热片，所述电路板与所述光纤陀螺模块电连接，所述散热片用于对所述电路板进行散热，所述散热片分别与所述电路板和所述外壳连接；
[0016]功能板及光源模块，包括功能电路板和光源单元，所述功能电路板用于为所述光纤陀螺模块提供基础电路及外接功能，所述光源单元用于为所述光纤陀螺模块提供光源，所述功能电路板及光源单元安装在所述接口板上。
[0017]本技术提出的光纤旋转地震仪，实现了三轴光纤陀螺地震仪的各功能模块化，包括光纤陀螺模块，电路及散热模块，功能板及光源模块，主体及外壳模块。底座、盖板及外壳构成地震仪的外部壳体，采用可拆卸式连接方便拆装，主体构成光纤陀螺模块的支撑骨架，同样可拆卸式方便拆装。光路模块将光路元器件包裹在的光纤盒中，通过不同方向的开孔，实现了光纤的有序缠绕安放，优化了仪器内部的空间。电路及散热模块，将电路板产生的热量，通过高导热系数的材料直接传到侧壁的金属外壳，减少了温度的变化对于光纤环的影响。功能板及光源模块，实现了仪器中间空间的合理运用，结构安排更加的紧凑，提高了光纤旋转地震仪的空间利用率，其中的光源所处的位置，距离三轴的光纤环较远，且紧贴与外壁，热量直接通过的接口板传递到侧壁的金属外壳，热量不易进行积累升温，减少了温度的变化对与光纤环的影响。实现了在大跨度恒温环境下，大范围的变温环境下，光纤旋转地震仪的稳定工作。主体及外壳模块，各连接处都有进行防水处理，实现了在大量风沙、雨水的环境下的稳定工作。
[0018]另外，根据本技术的光纤旋转地震仪，还可具有如下附加的技术特征：
[0019]在本技术的一些实施例中，所述盖板的顶面设有第一沉台和第二沉台，所述光纤旋转地震仪还包括GPS装置、对接法兰、万向水平仪、金属片和护罩，所述金属片和所述对接法兰安装在所述沉台内，所述GPS装置与所述金属片磁吸连接，所述盖板还设有防水槽，所述防水槽沿所述沉台的外周设置，所述护罩罩设在所述第一沉台上并且所述护罩的边缘卡接在防水槽内，所述万向水平仪安装在所述第二沉台中。
[0020]在本技术的一些实施例中，所述接口板包括接口板本体和支撑架，所述接口板本体沿宽度方向的两端分别与所述外壳沿周向方向的两端以可拆卸的方式连接，所述接口板本体的底端和顶端分别与所述底座和所述盖板以可拆卸的方式连接，所述支撑架包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，所述第一支撑板沿长度方向的一端与所述第二支撑板沿长度方向的一端垂直连接，所述第三支撑板的一端与所述第一支撑板沿宽度方向的一端垂直连接，所述第二支撑板与所述接口板本体的内侧壁连接并且平行设置，所述光源单元设于所述第二支撑板上，所述第三支撑板用于安装法兰。
[0021]在本技术的一些实施例中，所述光纤陀螺模块包括：
[0022]与所述主体连接的光纤骨架，包括外轮缘、内轮缘、轮毂和腹板，所述外轮缘的轴
向一端通过所述轮毂与所述内轮缘的轴向一端连接，所述腹板连接于所述轮毂的内壁面，所述外轮缘的外表面设有光纤槽；
[0023]与所述光纤骨架连接的光路盒，包括光路盒本体、光路盒盖、光学元器件和光学器件压板，所述光路盒本体的底端与所述光纤骨架连接，所述光路盒盖盖设于所述光路盒本体的顶端，所述光学元器件设于所述光路盒本体内并且与所述光路盒本体的底部连接，所述光学器件压板盖设于所述光学元器件上并且与所述光路盒本体连接。
[0024]在本技术的一些实施例中，所述光纤槽为弧形，所述光纤槽的一端与所述外轮缘的边缘相切，所述光纤槽的另一端与所述腹板的边缘相切，所述腹板的轴向一端与所述光路盒本体连接，所述腹板的轴向另一端与所述主体连接。
[0025]在本技术的一些实施例中，所述光路盒本体的底部设有多个安装槽，所述光学元器件安装在所述安装槽中，所述光路盒本体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤旋转地震仪，其特征在于，包括：底座；盖板；外壳，所述外壳沿高度方向的两端分别与所述底座和所述盖板以可拆卸的方式连接；接口板，所述接口板沿宽度方向的两端分别与所述外壳沿周向方向的两端以可拆卸的方式连接，所述接口板的底端和顶端分别与所述底座和所述盖板以可拆卸的方式连接；主体，所述底座、所述外壳、所述盖板以及所述接口板合围形成仓体，所述主体设于所述仓体内，所述主体包括三个相互垂直的安装面；三个光纤陀螺模块，所述光纤陀螺模块用于基于萨格纳克效应感知旋转运动从而监测地震，三个所述光纤陀螺模块分别以可拆卸的方式安装在三个所述安装面上，并且三个光纤陀螺模块的轴线相互正交；电路及散热模块，包括电路板和散热片，所述电路板与所述光纤陀螺模块电连接，所述散热片用于对所述电路板进行散热，所述散热片分别与所述电路板和所述外壳连接；功能板及光源模块，包括功能电路板和光源单元，所述功能电路板用于为所述光纤陀螺模块提供基础电路及外接功能，所述光源单元用于为所述光纤陀螺模块提供光源，所述功能电路板及光源单元安装在所述接口板上。2.根据权利要求1所述的光纤旋转地震仪，其特征在于，所述盖板的顶面设有第一沉台和第二沉台，所述光纤旋转地震仪还包括GPS装置、对接法兰、万向水平仪、金属片和护罩，所述金属片和所述对接法兰安装在所述沉台内，所述GPS装置与所述金属片磁吸连接，所述盖板还设有防水槽，所述防水槽沿所述沉台的外周设置，所述护罩罩设在所述第一沉台上并且所述护罩的边缘卡接在防水槽内，所述万向水平仪安装在所述第二沉台中。3.根据权利要求1所述的光纤旋转地震仪，其特征在于，所述接口板包括接口板本体和支撑架，所述接口板本体沿宽度方向的两端分别与所述外壳沿周向方向的两端以可拆卸的方式连接，所述接口板本体的底端和顶端分别与所述底座和所述盖板以可拆卸的方式连接，所述支撑架包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，所述第一支撑板沿长度方向的一端与所述第二支撑板沿长度方向的一端垂直连接，所述第三支撑板的一端与所述第一支撑板沿宽度方向的一端垂直连接，所述第二支撑板与所述接口板本体的内侧壁连接并且平行设置，所述光源单元设于所述第二支撑板上，所述第三支撑板用于安装法兰。4.根据权利要求1所述的光纤旋转地震仪，其特征在于，所述光纤陀螺模块包括：与所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖昆，吴君竹，黄鹤，荣超，蒋晓东，
申请(专利权)人：杭州友孚科技有限公司，
类型：新型
国别省市：