天然电场检测用信号接收器的制造方法
【专利摘要】本发明专利公开了一种天然电场检测用信号接收器，由检测探头Ⅰ和检测连接器Ⅱ两部分组成，其中检测探头Ⅰ包括：检测杆1和检测杆接头2，与检测电缆5连接的检测连接器Ⅱ包括：检测连接器3和信号接收电路4。本接收器用于接收天然电场在地层中传播时遇到特殊地质体所产生的特征信号，天然电场信号通过检测杆1接收，经检测杆接头2传导至检测连接器3中的信号接收电路4，经过信号接收电路4调理后通过检测电缆5传输至信号采集装置。本发明检测探头Ⅰ与检测连接器Ⅱ的插接操作简便、联接牢固可靠，且可对其联接状态和信号传输性能进行检测，保证了天然电场信号检测的可靠性和精度，满足野外地质物探作业的特殊环境要求。
【专利说明】
天然电场检测用信号接收器
技术领域
[0001]本发明专利属于地质物探仪器领域配套的专用检测装置，特别涉及天然电场检测用信号接收器。
【背景技术】
[0002]在地球物理检测、矿区地质灾害检测以及地下水勘探领域中，为了研究和分析地层地质构造，查明地下水源、地下采空区和特殊地质体的分布情况。广泛使用着各种检测方法与仪器设备，如地质雷达、电法检测、甚低频率检测方法和天然电场检测方法等。其中天然电场检测方法具有检测效率高、可连续扫描、成本低等优点，同时与其他的物探方法相比具有勘探效率尚，准确率尚，对地下水和特殊地质体识别能力强的优点。
[0003]而具体的相关的天然电场物探方法与仪器种类也很多，比如:音频大地电磁测深法、大地电磁测深法、可控源音频大地电磁测深法等。这些检测方法和仪器都通过采集天然地电场信号，即大地天然电场信号，通过对采集到的天然电场信号进行存储。进而采用相关数字信号处理方法分析天然电场视电阻率的分布情况和变化规律，进行地层结构的深部构造反演分析和灾害预报等。
[0004]进行上述检测分析的第一步是通过相关检测器件拾取天然电场信号，将其传输至数据采集仪器。因此，电场信号接收器件是非常关键的一环，其接收信号性能的好坏和联接操作是否可靠，直接决定了所采集天然电场信号的正确与否。传统天然电场信号接收器大多采用不极化电极，即将紫铜棒放在盛有饱和硫酸铜溶液的素烧瓷罐中，紫铜棒是通过由素烧瓷罐渗透的硫酸铜溶液的离子来导电的。在现场使用时，需要使用食盐溶液来润湿不极化电极所接触的地面，给检测工作增加了额外工作和带来了不便。同时，探针与地表土壤的接触就不是很紧密，其采样精度和操作的便利程度都不够好。因此，目前天然电场信号拾取装置的现状决定了，需要研制一种适用于地质物探野外作业恶劣环境使用，且具有较强的抗空间电磁场干扰，操作简便的天然电场信号接收器。
[0005]其次，由于天然电场检测都是在野外进行检测，其工作环境较为恶劣。检测范围的地表植被覆盖情况以及地面泥土的情况，空气中的灰尘等都会对天然电场信号的检测产生很大的影响。传统的检测杆连接器在于检测杆联接时有多种联接方式，如BNC接头式，直插式，螺纹联接和金属弹片式等。这些联接方式，各有自身的优点，但是在实际的地质物探操作中，也暴露出各自的缺点。
[0006]例如，BNC接头式，操作简单，主要用于同轴电缆的联接，但是在地质物探的检测过程中，电缆稍受外力作用，插接件就容易分离，造成数据采集过程中断。直插式连接方式是很多插接件专业制造厂商如雷莫、欧度等公司大量生产的，用于检测仪器传输信号之用，但用于地质物探野外操作时，存在结构复杂，价格昂贵等缺点。从联接牢固程度上来考虑的话，螺纹连接方式非常牢固，但是在连接时比较费时费力，且野外工作不可避免灰尘会进行螺纹牙中，将会卡住连接器无法正常工作，甚至会损伤螺纹。金属弹片式的连接，解决了上述问题，但是其操作寿命受弹片寿命的限制，一般都比较短，需要经常更换。
[0007]再者，目前所有的天然电场检测接收器件，都不具备自身联接状态检测的功能，也就是检测接受器件是否正确可靠联接，操作者是无法知道的。上述的不极化电极在连接时，仅仅是将检测电缆的铜芯线铰接在一起，更无从检测天然电场检测接收器件与检测电缆及检测仪器的联接状态。
[0008]目前，从相关文献资料的检索情况和天然电场仪器制造厂商处了解的情况来看，没有一款天然电场信号接收器件解决了上述的问题。因此，本发明专利针对这一问题开展研究。为解决上述技术问题，本发明专利提供天然电场检测用信号接收器。采用尖顶的导电金属材料制作检测杆，使用过程中将检测杆全部插入检测地表的土壤中，这样可以有效避免空间杂散电磁信号对天然电场信号的干扰。在检测杆与检测杆连接器的联接上采用了一种新型的旋转滑槽接口配合圆柱固定销紧固的方式。很好的解决了目前大地电场检测中存在的操作不便利和联接不可靠的。同时本天然电场检测用信号接收器所带的检测电路可以很便捷地完成该项检测。检测信号线为连接仪器与信号接收器的单芯屏蔽线，芯线用于传输信号接收器接收的天然电场信号，屏蔽层在正常检测时与仪器模拟地连接、在探针连接状态检测时传输检测信号。
【发明内容】
[0009]为了克服上述技术问题，本发明专利提供了一种天然电场检测用信号接收器。
[0010]本发明专利公开了一种天然电场检测用信号接收器，由检测探头I和检测连接器Π两部分组成，用于接收天然电场信号的检测探头I通过插接方式与检测连接器Π且传导接收信号至检测连接器Π，接收信号经检测连接器Π内部信号接收电路(4)调理后通过检测电缆(5)传输至信号采集装置。
[0011]在本发明专利中，所述的检测探头I包括检测杆(I)和检测杆接头(2)，检测杆(I)插入地表以接收天然电场信号，检测杆接头(2)用于连接并传导接收信号至检测连接器Π。
[0012]在本发明专利中，所述的检测杆(I)总长度为160mm，其前端车削加工成顶尖角度为30度且长度为20mm的尖顶结构(1-1)，尖顶结构(1-1)后为长度为140mm的圆柱形的检测杆身(1-2)，检测杆身(1-2)后端面上向检测杆身(1-2)内部加工内螺纹孔(1-3)，且在距离其后端面5_的地方，径向加工一个紧固螺钉孔(1-4)，在紧固螺钉孔(1-4)中可以旋入紧固螺钉(1_5)。
[0013]在本发明专利中，所述的检测杆接头(2)由检测杆接头插座(2-1)、固定销(2-2)、公针芯(2-3)、公针芯紧固螺钉(2-4)、紧固外螺纹(2-5)和橡胶圈(2-6)组成，在检测杆接头插座(2-1)的外径上均匀分布有3个固定销(2-2)，固定销(2-2)为直径2mm，高度为Imm的圆柱体，公针芯(2-3)插入检测杆接头插座(2-1)的中心孔内，其后被公针芯紧固螺钉(2-4)顶住而固定，在检测杆接头(2)的后部加工有紧固外螺纹(2-5)，其与检测杆身(1-2)后部加工的内螺纹孔(1-3)形成螺纹配合，检测杆接头插座(2-1)的底部安装有橡胶圈(2-6)。
[0014]在本发明专利中，所述的检测连接器Π包括用于联接检测杆接头(2)的活动头组件、内置信号接收电路(4)的连接器腔组件、与公针芯(2-3)电连接的母针芯组件和固定检测电缆(5)用的电缆固定组件四部分。
[0015]在本发明专利中，所述的活动头组件包括旋转接头(3-1)、母针芯插座(3-2)和开口环形弹簧片(3-3)，其中旋转接头(3-1)由母针芯插座组件插孔(3-1-1)、定位滑槽(3-1-2)与紧定孔(3-1-3)组合成一个整体，并沿母针芯插座组件插孔(3-1-1)的内壁以120度的角度间隔均匀分布3组，旋转接头(3-1)具有阶梯内壁结构(3-1-5)，在旋转接头(3-1)的中段加工有弹簧片固定凹槽一(3-1-4);其中母针芯插座(3-2)由母针芯组件插孔(3-2-1)、弹簧片固定凹槽二 (3-2-2)、母针芯固定螺栓环固定内螺纹(3-2-3)和连接器腔组件活动头固定外螺纹(3-2-4)组成;其中开口环形弹簧片(3-3)由一片弹性金属弹簧垫圈制作而成，在其中部切出一个斜形切槽(3-3-1)。
[0016]在本发明专利中，所述的连接器腔组件包括连接器腔本体(3-4)、电缆固定橡胶套(3-5)和电缆楔形固定环(3-6)，其中连接器腔本体(3-4)上加工有与活动头组件相联接的内螺纹(3-4-1);其中电缆固定橡胶套(3-5)和电缆楔形固定环(3-6)的中心上都加工有检测电缆进线孔(3-5-1)。
[0017]在本发明专利中，所述的母针芯组件包括母针芯绝缘体(3-7)、母针芯(3-8)、母针芯绝缘顶盖(3-9)和母针芯固定螺栓环(3-10)，其中母针芯绝缘体(3-7)加工成具有轴肩的阶梯轴肩(3-7-1)，母针芯固定螺栓环(3-10)上加工有针芯固定螺栓环外螺纹(3-10-1)和电缆焊接接口(3-10-2)。
[0018]在本发明专利中，所述的电缆固定组件包括尾盖(3-11)、电缆尾线固定橡胶套Ο-υ)，其中尾盖 (3-11) 内壁加工有固定内螺纹 (3-11-1)，可以连接到连接器腔组件； 电缆尾线固定橡胶套(3-12)的中心加工有电缆线孔(3-12-1)。
[0019]在本发明专利中，所述的信号接收电路(4)包括磁珠(4-1)、二极管(4-2)、电容(4-
3)，其中磁珠(4-1)连接在检测电缆(5)的芯线与母针芯(3-8)之间，二极管(4-2)与电容(4-3)并联后连接在检测电缆(5)的屏蔽层与母针芯固定螺栓环(3-10)的电缆焊接接口(3-10-
2)之间。
[0020]本发明专利的有益效果在于:对于天然电场检测中的地电场信号进行检测，将检测的信息通过检测电缆传送给检测装置进行处理分析，创新性的检测组件设计，有效的解决了传统天然电场检测组件的缺点，具有操作方便可靠，抗干扰能力强，适用于野外操作，同时可以完成天然电场探测用信号接收器连接状态的检测与信号通道状态好坏的判断。
[0021]下面结合附图对本发明专利作进一步的说明。
【附图说明】
[0022]图1为本发明专利的结构示意图；
图2为本发明专利的检测杆(I)的结构示意图；
图3为本发明专利的检测杆接头(2)的结构示意图；
图4为本发明专利的检测连接器活动头组件(a)的装配示意图；
图5为本发明专利的活动头组件(a)的母针芯插座结构示意图；
图6为本发明专利的活动头组件(a)的旋转接头结构示意图；
图7为本发明专利的活动头组件(a)的开口环形弹簧片结构示意图；
图8为本发明专利的连接器腔体组件(b)结构示意图；
图9为本发明专利的母针芯组件(C)结构示意图；
图10为本发明专利的电缆固定组件(d)结构示意图；
图11为本发明专利的信号接收电路图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施方案对本发明专利作进一步说明。
[0024]参见图1，本天然电场检测用信号接收器，由检测探头I和检测连接器Π两部分组成，进一步具体可以划分为检测杆(I)、检测杆接头(2)、检测连接器(3)、信号接收电路(4)和检测电缆(5)五个部分组成。用于接收天然电场信号的检测探头I包括检测杆(I)和检测杆接头(2)，并通过插接方式与检测连接器Π且传导接收信号至检测连接器Π，接收信号经检测连接器Π内部信号接收电路(4)调理后通过检测电缆(5)传输至信号采集装置。
[0025]本天然电场检测用信号接收器，包括检测杆(1)、检测杆接头(2)、检测连接器(3)、信号接收电路(4)和检测电缆(5)五个部分组成。本接收器接收大地天然电场在地层中传播时遇到特殊地质体或地下水所产生的特征信号。天然电场信号通过检测杆(I)接收，经检测杆接头(2)传导至检测连接器(3)中的信号接收电路(4)，经过信号接收电路调理后经检测电缆(5)传输至信号采集装置。本专利适应野外作业的特殊环境，具有防水防尘的优点，检测杆与连接器插接操作简便，联接牢固可靠。并可对检测杆与连接器的连接状态和通道性能进行检测，保证了天然电场信号采集的可靠性和采集精度。
[0026]参见图2，检测杆(I)用于拾取天然电场信号穿透不同的地质体和地下水而产生的动态信息，总长度为160mm，直径为10mm，采用圆柱形金属材料经切削加工而成，检测杆(I)优选材料:镍铁等导电性好的硬质金属材料。在其顶端切削出一个长度为20mm的尖顶结构(1-1)，以便于插入待探测地表的土壤中。尖顶结构(1-1)后面是长度为140_的圆柱体检测杆身(1-2)，用于接收拾取天然电场信号。在检测杆身(1-2)的右端面加工有内螺纹孔(1-
3)，将检测杆接头(2)左部的紧固外螺纹(2-5)旋入检测杆身(1-2)右部加工的内螺纹孔(1-
3)中，即可完成检测杆(I)与检测杆接头(2)的紧固联接。而螺纹联接在多次的使用过程中，可能会出现螺纹松动和脱落。为了进一步提高该螺纹联接的牢固程度，本发明专利在检测杆(I)距离尾端5mm的地方，加工一个径向的紧固螺钉孔(1-4)，其中可以旋入紧固螺钉(1-5)。该紧固螺钉会顶住并破坏检测杆接头(2)左部的紧固外螺纹(2-5)，用于将检测杆(I)与检测杆接头(2)固定防松。
[0027]参见图3，检测杆接头(2)中的检测杆接头插座(2-1)采用与探测杆(I)相同的金属材料，加工成中空的环形孔，其内径为12mm，外径为14mm。在检测杆接头插座(2-1)的外径上均匀分布有3个固定销(2-2)，固定销(2-2)为直径2_，高度为Imm的圆柱体，用于与活动头组件(a)进行固定联接。检测杆接头(2)中的公针芯(2-3)直径为2_，用于传递探测杆(I)拾取的天然电场信号，因此需要具有良好的导电性，采用纯铜切削加工。在检测杆接头插座(2-1)的中心孔内加工有通孔，通孔的后面加工一段内螺纹。将公针芯(2-3)插入该通孔内，其后被公针芯紧固螺钉(2-4)顶住，公针芯紧固螺钉(2-4)与通孔后面的内螺纹形成螺纹联接而固定公针芯(2-3)。在检测杆接头(2)的左部加工紧固外螺纹(2-5)，其与检测杆身(1-2)右部加工的内螺纹孔(1-3)形成螺纹配合，从而实现检测杆(I)与检测杆接头(2)的牢固联接。检测杆接头插座(2-1)的底部安装有橡胶圈(2-6)，用于缓冲检测连接器(3)插入时，带来的冲击。
[0028]在本发明专利中，所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的检测连接器(3)由活动头组件(a)、连接器腔组件(b)、母针芯组件(C)、电缆固定组件(d)四部分组成。
[0029]参见图4，活动头组件(a)的装配图，可见活动头组件(a)包括旋转接头(3-1)，母针芯插座(3-2)和开口环形弹簧片(3-3)，旋转接头(3-1)和母针芯插座(3-2)采用与探测杆(I)相同的材料加工。
[0030]参见图5，旋转接头(3-1)采用与探测杆(I)相同的金属材料，加工而成。参见其结构图，可见旋转接头(3-1)包含如下细节:旋转接头(3-1)的前部加工有母针芯插座组件插孔(3-1-1)，在旋转接头(3-1)与检测杆接头(2)连接时，在其中插入检测杆接头插座(2-1)。在旋转接头(3-1)与检测杆接头插座(2-1)相配合的端面上沿圆周方向，角度间隔120度加工有3个定位滑槽(3-1-2)，滑槽由与固定销(2-2)匹配的矩形槽和沿母针芯插座组件插孔(3-1-1)的内壁上加工的螺旋滑槽组成。在定位滑槽(3-1-2)的尾端沿母针芯插座组件插孔(3-1-1)的内壁径向方向加工一个直径为3mm的紧定孔(3-1-3)，沿圆周方向角度间隔为120度加工3个紧定孔(3-1-3)。在旋转接头(3-1)的中段具有阶梯内壁结构(3-1-5)，用于固定母针芯组件(C)。
[0031]定位滑槽(3-1-2)与紧定孔(3-1-3)组合成一个组件，沿母针芯插座组件插孔(3-1-1)的内壁以120度的角度间隔均匀分布3组。当检测杆接头(2)外表面上的3个固定销(2-
2)对准定位滑槽(3-1-2)的矩形槽插入，手动旋转检测杆接头(2)，则3个固定销(2-2)将会沿着弧形定位滑槽(3-1-2)滑动，并插入紧定孔(3-1-3)中，从而实现检测杆接头(2)与旋转接头(3-1)的可靠联接。反方向旋转检测杆接头(2)，则检测杆接头(2)的3个固定销(2-2)将会沿着弧形定位滑槽(3-1-2)退出，从而实现检测杆接头(2)与旋转接头(3-1)的简便分离。在旋转接头(3-1)的中后部，距离端面1mm的位置，在其内壁加工宽度为3mm，深度为Imm的弹簧片固定凹槽一 (3-1-4)。
[0032]参见图6，母针芯插座(3-2)采用与探测杆(I)相同的金属材料，加工而成。其由母针芯组件插孔(3-2-1)、弹簧片固定凹槽二 (3-2-2)、母针芯固定螺栓环固定内螺纹(3-2-3)和连接器腔组件活动头固定外螺纹(3-2-4)组成。母针芯组件插孔(3-2-1)位于母针芯插座(3-2)的前部，是一个内空圆柱孔，其中插入母针芯组件(C)。在母针芯插座(3-2)正中间外径位置，加工宽度为3mm，深度为Imm的弹簧片固定凹槽二 (3-2-2)。在母针芯插座(3-2)的后端内壁上加工有母针芯固定螺栓环固定内螺纹(3-2-3)，用于与母针芯组件(c)的母针芯固定螺栓环(3-10)进行螺纹联接。在母针芯插座(3-2)的后端的外表面加工有连接器腔组件活动头固定外螺纹(3-2-4)，用于与连接器腔本体(3-4)上的内螺纹(3-4-1)进行螺纹联接。
[0033]参见图7，开口环形弹簧片(3-3)由一片弹性金属弹簧垫圈制作而成，在其中部切出一个斜形切槽(3-3-1)。将母针芯插座(3-2)插入旋转接头(3-1)的母针芯插座组件插孔(3-1-1)中，将两者的弹簧片固定凹槽一 (3-1-4)和弹簧片固定凹槽二 (3-2-2)对齐，然后，将开口环形弹簧片(3-3)沿着母针芯插座(3-2)与旋转接头(3-1)之间的环形缝隙中插入到固定凹槽中，使用镊子之类的尖顶工具，拨动斜形切槽(3-3-1)，将其塞入固定凹槽中，即可将母针芯插座(3-2)与旋转接头(3-1)可靠地联接在一起。并且由于开口环形弹簧片(3-3)可以在固定凹槽中转动，而母针芯插座(3-2)在旋转接头(3-1)中可以自由地转动。
[0034]参见图8，连接器腔组件(b)，包括连接器腔本体(3-4)、电缆固定橡胶套(3-5)和电缆楔形固定环(3-6)。连接器腔本体(3-4)采用与探测杆(I)相同的材料切削加工而成，连接器腔本体(3-4)内部为空腔结构，用于放置信号接收电路(4)。在连接器腔本体(3-4)前部加工与活动头组件(a)相联接的内螺纹(3-4-1)，连接器腔本体(3-4)后部加工有与尾盖相联接的外螺纹(3-4-2)。电缆固定橡胶套(3-5)采用弹性良好的橡胶材料注塑制造，电缆固定橡胶套(3-5)的中心位置加工有检测电缆进线孔(3-5-1)。电缆固定橡胶套(3-5)的右端面与连接器腔本体(3-4)平面接触，其右端加工成角度为20度的楔形体，用于与具有相同形状的电缆楔形固定环(3-6)相配合。电缆楔形固定环(3-6)采用铝合金材料制造，其内表面为角度为20度的楔形孔，尺寸与电缆固定橡胶套(3-5)的楔形体一致。
[0035]参见图9，母针芯组件(C)包括母针芯绝缘体(3-7)、母针芯(3-8)、母针芯绝缘顶盖(3-9)和母针芯固定螺栓环(3-10)。其中母针芯绝缘体(3-7)与母针芯绝缘顶盖(3-9)采用高强度绝缘塑料制造，在信号接收器使用过程中保证接收器外壳与芯线的良好电隔离。母针芯绝缘体(3-7)加工成具有轴肩的阶梯轴肩(3-7-1)，当母针芯组件(c)插入母针芯插座组件插孔(3-1-1)时，该阶梯轴肩(3-7-1)会与旋转接头(3-1)的阶梯内壁结构(3-1-5)相接触，保证母针芯组件(c)的定位与固定。母针芯绝缘顶盖(3-9)安装在母针芯绝缘体(3-7)的右边，顶住母针芯绝缘体(3-7)，其后被母针芯固定螺栓环(3-10)顶住固定。母针芯绝缘体(3-7)和母针芯绝缘顶盖(3-9)的中心开有直径为3mm的中心通孔，用于安装母针芯(3-8)。母针芯(3-8)和母针芯固定螺栓环(3-10)材料为纯铜。母针芯(3-8)是一个内径为3mm，壁厚为Imm的圆柱筒形，插入母针芯绝缘体(3-7)和母针芯绝缘顶盖(3-9)的中心通孔中。母针芯固定螺栓环(3-10)为壁厚为2mm的圆柱圆环，在其外径上加工有针芯固定螺栓环外螺纹(3-10-1)，用于与母针芯固定螺栓环固定内螺纹(3-2-3)形成螺纹联接，并固定母针芯绝缘体(3-7)和母针芯绝缘顶盖(3-9)。母针芯固定螺栓环(3-10)上加工有针芯固定螺栓环外螺纹(3-10-1)和电缆焊接接口(3-10-2)，电缆焊接接口(3-10-2)用于与检测电缆(5)的屏蔽线相焊接。
[0036]参见图10，电缆固定组件(d)包括，尾盖(3-11)和电缆尾线固定橡胶套(3-12)。尾盖(3-11)采用与探测杆(I)相同的金属材料制造，其左端内壁加工有固定内螺纹(3-11-1)，可以连接到连接器腔本体(3-4)后部的外螺纹(3-4-2)上，从而实现电缆固定组件(d)与连接器腔组件(b)的联接。电缆尾线固定橡胶套(3-12)采用与电缆固定橡胶套(3-5)相同材料的橡胶制造，中间开有电缆线孔(3-12-1)。
[0037]参见图11，在本发明专利中，所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的信号接收电路(4)，包括磁珠(4-1)，二极管(4-2)，电容(4-3)，磁珠在电路上可以等效为电阻R与电感L的串联结构。本电路放置在连接器腔本体(3-4)中，并将该腔体内部填充环氧树脂密封固定。
[0038]检测杆(I)通过探测杆接头(2)和检测连接器(3)联接成一个整体信号接收器组件，并按照以下联接顺序:公针芯(2-3)到母针芯组件插孔(3-2-1)形成支路联接到信号接收电路(4)的A节点，检测杆(I)到探测杆接头(2)和检测连接器(3)再到母针芯固定螺栓环固定内螺纹(3-2-3)形成支路联接到信号接收电路(4)的B节点;检测电缆(5)的芯线连接到信号接收电路(4)的C节点，检测电缆(5)的屏蔽线连接到信号接收电路(4)的D节点，二极管与电容并联后串接于信号接收电路(4)的A节点与信号接收电路(4)的C节点之间，磁珠串联在信号接收电路(4)的B节点与信号接收电路(4)的D节点之间。
[0039]当检测杆接头插入检测连接器时，由于母针芯固定螺栓环(3-10)与检测杆本体是短路的，即可实现信号接收电路(4)的A节点与B节点短路。
[0040]本发明专利中，检测电缆(5)为连接信号接收器与检测仪器的单芯屏蔽线，电缆芯线用于传输信号接收器接收的天然电场信号，电缆屏蔽层在正常检测时与检测仪器的模拟地连接、在天然电场探测用信号接收器连接状态检测时传输检测信号。
【主权项】
1.一种天然电场检测用信号接收器，其特征在于由检测探头I和检测连接器Π两部分组成，用于接收天然电场信号的检测探头I通过插接方式与检测连接器Π且传导接收信号至检测连接器Π，接收信号经检测连接器Π内部信号接收电路(4)调理后通过检测电缆(5)传输至信号采集装置。2.根据权利要求1所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的检测探头I包括检测杆(I)和检测杆接头(2)，检测杆(I)插入地表以接收天然电场信号，检测杆接头(2)用于连接并传导接收信号至检测连接器Π。3.根据权利要求2所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的检测杆(I)总长度为160mm，其前端车削加工成顶尖角度为30度且长度为20mm的尖顶结构(1-1)，尖顶结构(1-1)后为长度为140mm的圆柱形的检测杆身(1-2)，检测杆身(1-2)后端面上向检测杆身(1-2)内部加工内螺纹孔(1-3)，且在距离其后端面5mm的地方，径向加工一个紧固螺钉孔(1-4)，在紧固螺钉孔(1-4)中可以旋入紧固螺钉(1-5)。4.根据权利要求2所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的检测杆接头(2)由检测杆接头插座(2-1)、固定销(2-2)、公针芯(2-3)、公针芯紧固螺钉(2-4)、紧固外螺纹(2-5)和橡胶圈(2-6)组成，在检测杆接头插座(2-1)的外径上均匀分布有3个固定销(2-2)，固定销(2-2)为直径2_，高度为Imm的圆柱体，公针芯(2-3)插入检测杆接头插座(2-1)的中心孔内，其后被公针芯紧固螺钉(2-4)顶住而固定，在检测杆接头(2)的后部加工有紧固外螺纹(2-5)，其与检测杆身(1-2)后部加工的内螺纹孔(1-3)形成螺纹配合，检测杆接头插座(2-1)的底部安装有橡胶圈(2-6)。5.根据权利要求1所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的检测连接器Π包括用于联接检测杆接头(2)的活动头组件、内置信号接收电路(4)的连接器腔组件、与公针芯(2-3)电连接的母针芯组件和固定检测电缆(5)用的电缆固定组件四部分。6.根据权利要求5所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的活动头组件包括旋转接头(3-1)、母针芯插座(3-2)和开口环形弹簧片(3-3)，其中旋转接头(3-1)由母针芯插座组件插孔(3-1-1)、定位滑槽(3-1-2)与紧定孔(3-1-3)组合成一个整体，并沿母针芯插座组件插孔(3-1-1)的内壁以120度的角度间隔均匀分布3组，旋转接头(3-1)具有阶梯内壁结构(3-1-5)，在旋转接头(3-1)的中段加工有弹簧片固定凹槽一 (3-1-4);其中母针芯插座(3-2)由母针芯组件插孔(3-2-1 )、弹簧片固定凹槽二 (3-2-2)、母针芯固定螺栓环固定内螺纹(3-2-3)和连接器腔组件活动头固定外螺纹(3-2-4)组成;其中开口环形弹簧片(3-3)由一片弹性金属弹簧垫圈制作而成，在其中部切出一个斜形切槽(3-3-1)。7.根据权利要求5所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的连接器腔组件包括连接器腔本体(3-4)、电缆固定橡胶套(3-5)和电缆楔形固定环(3-6)，其中连接器腔本体(3-4)上加工有与活动头组件相联接的内螺纹(3-4-1);其中电缆固定橡胶套(3-5)和电缆楔形固定环(3-6)的中心上都加工有检测电缆进线孔(3-5-1)。8.根据权利要求5所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的母针芯组件包括母针芯绝缘体(3-7)、母针芯(3-8)、母针芯绝缘顶盖(3-9)和母针芯固定螺栓环(3-10)，其中母针芯绝缘体(3-7)加工成具有轴肩的阶梯轴肩(3-7-1)，母针芯固定螺栓环(3-10)上加工有针芯固定螺栓环外螺纹(3-10-1)和电缆焊接接口(3-10-2)。9.根据权利要求5所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的电缆固定组件包括尾盖(3-11)、电缆尾线固定橡胶套(3-12)，其中尾盖(3-11)内壁加工有固定内螺纹(3-11-1)，可以连接到连接器腔组件；电缆尾线固定橡胶套(3-12)的中心加工有电缆线孔(3_12_1)ο10.根据权利要求1所述的天然电场检测用信号接收器，其特征在于所述的信号接收电路(4)包括磁珠(4-1)、二极管(4-2)、电容(4-3)，其中磁珠(4-1)连接在检测电缆(5)的芯线与母针芯(3-8)之间，二极管(4-2)与电容(4-3)并联后连接在检测电缆(5)的屏蔽层与母针芯固定螺栓环(3-10)的电缆焊接接口( 3-10-2)之间。
【文档编号】G01V3/08GK105911598SQ201610482892
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】王靖, 黄采伦, 周少武, 周博文, 陈超洋, 南茂元
【申请人】湖南科技大学