通用双球自沉浮式海底地震仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于海洋地球物理勘测领域，尤其是通用双球自沉浮式海底地震仪。
【背景技术】
[0002]现在，海洋深水油气勘探、海洋残留盆地勘探以及对海底天然气水合物的勘探研究受到广泛关注，与此同时，海底数字地震仪作为这些勘探作业中的重要仪器，对其性能和指标的要求也越来越高，比如，要更适应大于3000m的水深、提高分辨率和连续工作时间等。
[0003]现有技术中，海底地震仪下沉到海底和上浮到海面，均广泛使用均使用沉藕架-脱钩机构的传统沉浮技术来实现，其上浮一般利用单舱球或多舱球自身的浮力，这以技术虽然比较成熟，但是限制了仪器自身的总重量，以至于难以搭载更多的探测仪器，也因此阻碍海底地震仪实现更多的功能，或者安装更多的电池实现长时间的观测;而且，在对海底地震仪进行数据回收时，必须将仪器打捞上船，这使数据回收具有很高的成本;仪器再次投放时需要重新安装沉藕架和脱钩机构，这使仪器再次投放不便于操作，且具有较高的成本。
[0004]—方面，相关测量仪器改进技术迅速发展，其中公开的常平装置、地震仪、采集器系统以及仪器舱球电池组较为新颖而且具有应用价值。而另一方面，对于仪器的沉浮实现改进技术却公开较少。改进技术其浮沉原理也仍未突破现有沉藕架-脱钩机构的传统，所以所列相关的缺陷并未能克服解决。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种通用双球自沉浮式海底地震仪，实现数据回收成本低、方便海上投放与回收，并且易于重复投放。
[0006]本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现:包括GPS/卫星通信双天线、水声压力传感器、仪器舱球、浮力舱球、浮力皮囊、内皮囊、液压装置、地震仪和常平装置;仪器舱球和浮力舱球各有一个而且上、下设置，其中，仪器舱球位于浮力舱球上部;仪器舱球和浮力舱球刚性连接形成一个整体，其中，仪器舱球上安装GPS/卫星通信双天线和水声压力传感器，浮力舱球上安装浮力皮囊，仪器舱球由外部的壳体和内部的测试功能模块构成，测试功能模块包括地震仪和常平装置，同时，浮力舱球内部安装内皮囊和液压装置，外皮囊、内皮囊和液压装置之间由管线连通，仪器舱球和浮力舱球内均安装有电池组，仪器舱球中的测试功能模块和浮力舱球中的液压装置之间有控制线路连接。
[0007]尤其是，在浮力舱球和仪器舱球中都装有电池组，两个舱球通过能够在深海使用的电线和数据线相连，实现电池的共享，仪器舱球中安装的水声及控制电路板上内置的电源管理模块能实时地监督电池的电能储量。
[0008]尤其是，仪器舱球顶部外安装水声压力传感器，在水声压力传感器上侧安装GPS/卫星通信双天线;仪器舱球的外部的壳体由仪器舱塑料外壳和仪器舱玻璃内壳构成，仪器舱球内部的测试功能模块包括地震仪、常平装置、采集器系统、水声及控制电路板、仪器舱电池组和水声通讯模块，仪器舱电池组以电池组压条固定在仪器舱电池托盘上，仪器舱电池托盘安装在仪器舱电池板支架顶部，仪器舱电池板支架固定在仪器舱球内下部，在仪器舱电池板支架内侧固定地震仪，在仪器舱电池板支架底部安装常平装置，在仪器舱电池组上方安装水声及控制电路板，水声通讯模块和采集器系统集成在水声及控制电路板上;仪器舱塑料外壳和仪器舱玻璃内壳上部安装仪器舱真空气嘴。仪器舱塑料外壳和仪器舱玻璃内壳均由上下二组半球对合构成，而且在这二组半球之间安装仪器舱O型环进行密封分隔。
[0009]尤其是，浮力舱球由上部的浮力舱玻璃内壳和作为浮力舱玻璃内壳保护罩的浮力舱塑料外壳，以及底部的浮力皮囊构成，浮力皮囊包括外皮囊和外皮囊外侧的皮囊保护罩。在浮力舱玻璃内壳内安装有内皮囊、浮力舱电池组和液压装置，浮力舱球内的下部安装液压装置，浮力舱球内的上部安装浮力舱电池组，在浮力舱电池组上侧安装内皮囊。其中，液压装置通过液压装置托盘安装在浮力舱球内的下部。液压装置包括液压控制模块、浮力电机、浮力齿轮箱和双向齿轮栗，浮力舱球底部装有短距离声呐测距装置。液压装置托盘上侧安装双向齿轮栗，在双向齿轮栗底部安装液压控制模块，双向齿轮栗与其旁边竖立固定在液压装置托盘上的浮力齿轮箱连接，浮力齿轮箱上部横向连接浮力电机。内皮囊外的浮力舱玻璃球内壳和浮力舱塑料外壳上安装有浮力舱真空气嘴。浮力舱电池组固定在浮力舱电池托盘上，浮力舱电池托盘固定在浮力舱电池板支架顶部，在浮力舱电池组和浮力舱电池托盘之间安装电池组压条，浮力舱电池板支架安装在液压装置托盘上方。浮力舱玻璃内壳和浮力舱塑料外壳均由上下二组半球对合构成，而且在这二组半球之间安装浮力舱O型环进行密封分隔。
[0010]本实用新型的优点和效果:仪器舱球和浮力舱球各有一个而且上、下设置，其中，仪器舱球位于浮力舱球上部;仪器舱球和浮力舱球刚性连接形成一个整体，在仪器投放和回收时，采用自浮沉方式，浮力舱球的液压装置在外皮囊和内皮囊之间进行液压操作，使仪器的总体积增大或缩小，以改变仪器的总体浮力与重力的对比关系，仪器利用海水浮力上浮至海面或下落到海底，仪器在数据传输完成后自行下沉继续进行数据探测，相比于现有的回收方式，能够大量节省仪器回收所耗费的时间，大幅度节省数据回收和仪器再次投放的成本，可操作性和控制精确都得到保证，大幅度降低仪器的能耗，显著提高海底测量仪器舱的回收率及可靠性，使用灵活、结构紧凑、工作可靠。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型是实施例1中的自沉浮式海底地震仪结构示意图。
[0012]图2是实施例1中的仪器舱球结构图。
[0013]图3是实施例1中的浮力舱球结构图。
[0014]附图标记包括:GPS/卫星通信双天线1、水声压力传感器2、仪器舱球3、浮力舱球4、浮力皮囊5、仪器舱塑料外壳6、仪器舱玻璃内壳7、地震仪8、仪器舱电池板支架9、常平装置10、仪器舱真空气嘴11、水声及控制电路板12、仪器舱电池组13、电池组压条14、仪器舱O型环15、仪器舱电池托盘16、浮力舱塑料外壳17、浮力舱玻璃内壳18、浮力舱电池板支架19、浮力舱电池托盘20、液压装置托盘21、浮力电机22、皮囊保护罩23、外皮囊24、浮力舱真空气嘴25、内皮囊26、浮力舱电池组27、电池组压条28、浮力舱O型环29、短距离声呐测距装置30、浮力齿轮箱31、双向齿轮栗32、液压控制模块33。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型原理在于，研究现有海底地震仪使用沉藕架-脱钩机构，发现应用后使得仪器设备的数据回收成本高、不便于再次投放、观测时间短等问题，而放弃现有的常规技术选择，采用固定配装浮力舱结构，实现仪器自身可以完整实现多次自浮沉投放或回收作业。
[0016]本实用新型包括:GPS/卫星通信双天线1、水声压力传感器2、仪器舱球3、浮力舱球
4、浮力皮囊5、内皮囊26、液压装置、地震仪8和常平装置10。
[0017]本实用新型由固定连接的仪器舱球3和浮力舱球4两个主要部分构成，其中，仪器舱球3的主要壳体和浮力舱球4的部分壳体均包括内外套装的塑料舱球和玻璃舱球两部分，其间刚性连接形成一个整体以便于同时投放和回收，并且能够减少仪器在水下工作时的相互干扰。
[0018]本实用新型中，在仪器舱球3和浮力舱球4投放时，通过浮力舱球4改变自身的浮力，从而能够调整仪器下落的速度，使的仪器能够以较小的速度在海底着地，从而避免了仪器在海底着地时由于速度过大陷入地面造成无法回收的情况。
[0019]本实用新型中，在海底进行测量时，可以通过浮力舱球4调整仪器与海底的耦合度，仪器能够更精确的测量地震信号。
[0020]本实用新型工作时，具有多种数据回收模式，能够做到大地震的准实时性数据回收。在数据回收时，仪器上浮后使用卫星通信传输数据，采用GPS和卫星通信双天线I通讯，存储的数据通