专利名称：地震检波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及地震检波器，尤其是涉及包含地音探听器的地震检波器。
地音探听器是众所周知的广泛用于地震探测领域的地震检波器(或地震接收器)。典型的做法是，一排地音探听器围着地震能量的源头而分布。由震源散发的能量，被地球内的地质结构反映出来，且所反映出的能量在地音探听器上被接收。从反映在每一个专用地音探听器上的能量来分析，就可以推导出关于地球地质结构的信息。
地音探听器包含一个活动线圈。附带在地音探听器上的地震能量，导致线圈振动，且从线圈的振动产生电输出信号。为了确保对地音探听器的精确操作，活动线圈必须安装得使其轴线直立，或至少在垂直线的±10°以内。
一种类型的现有技术地震检波器，包括一个包在外壳内的地音探听器。在外壳的外部上，配置了一根长钉，且该长钉顺着基本上与活动线圈的轴线平行的方向而延伸。这样的地震检波器在使用时，是把长钉推入地面，使得该检波器定位。这样就确保了地音探听器与地面之间良好的连接，且如果长钉被推动得牢牢地扎入坚固的地面，那么，地震探听器的轴线就不太可能移动。
这种已知的地震检波器的一个缺点是，如上所述，它必须安置得使地音探听器的轴线位于垂直线的±10°以内。这就意味着在每个地音探听器已经被插进地面之后，还必须检查它，以保证活动线圈的轴线是在垂直线的±10°以内，而且这样做，对于一大排所使用的检波器来说是耗费时间的。如果地音探听器的朝向不做检查，那么，其中一些探听器碰巧可能会被安装得使活动线圈的轴线大于垂直线的10°， 于是，所获得的地震数据就不可靠了。这种现有技术地震检波器的另一个缺点是，由于把检波器插进地面以及检查其朝向的过程，都是难以自动进行的，所以它就非常难以部署。
一种可选的现有技术地震检波器，包括一个可移动地安装在外壳中的地音探听器。该探听器被安装在万向接头上，该接头含有低摩擦的球轴承。由于地音探听器安装在万向接头上，它就能使自己定向，使得无论外壳的朝向如何，活动线圈的轴线都是直立的。
虽然这种现有技术的地震检波器解决了问题而能安装得让线圈的轴线基本上是直立的，但它并未克服了自身的缺点。特别是外部噪音源，能使探听器产生不必要的摆动，且这样会在来自探听器的输出信号中产生噪音，并因此降低所获得的地震数据的质量。可以把粘性液体引入外壳中，以便阻尼由外部噪音导致的探听器的摆动，但由于不会阻止探听器的摆动，这样也不会完全解决问题。这种类型的地震检波器的另一个缺点是，由于需要配置复杂的万向接头机构，检波器就昂贵了。
本发明提供一种地震检波器，它包括一个外壳、一个安装在外壳内的地音探听器，以及一个用于可松懈地防止地音探听器相对于外壳而移动的锁闭装置。
符合本发明的地震检波器，具有两种状态锁闭状态与开启状态。处于开启状态时，地音探听器能够在外壳之内移动，例如转动，以便它把自己定向而使其线圈的轴线基本直立。一旦该探听器被正确定向，检波器就能被锁闭。处于锁闭状态时，探听器相对于外壳的移动是被阻止的。由于探听器相对于外壳是被锁闭的，外部噪音源就不会使探听器产生不必要的摆动，从而，就能用检波器来获得高质量的地震数据。
在本发明的一个推荐实施例中，锁闭装置包括布置在外壳内的锁闭材料，该锁闭材料在检波器的正常操作温度下是固态的。为了开启检波器，就仅仅必须把锁闭材料加热到其熔点，一旦探听器被正确地定向，只消使锁闭材料冷却得低于其熔点，检波器就被锁闭了。在一个可选实施例中，锁闭装置在第一位置与第二位置之间是可移动的，在该第一位置上，锁闭装置把锁闭力施加在探听器上，以防止探听器相对于外壳而移动。把锁闭装置分别移动到第一位置或第二位置，检波器就会被锁闭或被开启。
本发明的其他优选性能，在随附的权利要求书中做了阐释，要注意这些权利要求。
现在，参照附图，以显示性举例的方式，来说明本发明的各个推荐实施例，在这些附图中
图1(a)显示了符合本发明的装地震检波器所用地音探听器的机壳；图1(b)是图1(a)所示机壳的横截剖视图；图2、3和4显示图1(a)所示机壳的各阶段组装情况；图5是局部透视图，显示符合本发明第一实施例的地震检波器的外壳；图6(a)是图5所示外壳的平面图；图6(b)是图5所示外壳的剖视图；图7是透视图，显示符合本发明第二实施例的地震检波器处于组装过程中的情况；图8是透视图，显示符合本发明第二实施例的地震检波器的一部分外壳；图9是透视图，显示符合本发明第二实施例的地震检波器处于后续组装阶段的情况；图10和11是透视图，显示符合本发明第二实施例的地震检波器处于再一个后续组装阶段的情况；以及图12是透视图，显示符合本发明第二实施例的地震检波器的又一部分外壳。
图1(a)显示了用于本发明的地震检波器中的地音探听器的机壳1。如在图1(b)和图2中会看得到的那样，地音探听器4被布置在机壳1之内，且它的朝向使得探听器活动线圈的轴线基本上与图1(a)和图2中所示轴线Y-Y平行。如上所述，在使用时，机壳1在地震检波器之内最好定向得使轴线Y-Y基本上直立从而就会获得优质的地震数据。
下面参照图1(a)至4，说明机壳1的构造。
机壳包括第一与第二电极部分2、3。每个这种部分都电连接着探听器4的一个输出触点2＇、3＇。
机壳1还包括第一与第二机壳部分5、6。探听器4在机壳之内的振动是不符合要求的，因为这样会使地震数据的质量降低，且还可能对探听器产生物理损坏。所以，机壳部分5、6的内部，最好限定一个凹陷部，该凹陷部的尺寸与形状，被限定得使探听器4贴身地装配在凹陷部中，并防止其在机壳之内振动。
在图3与4所示实施例中，一个机壳部分5带有突出部分7，该突出部分被装配在配置在另一个机壳部分中的凹陷部8中，以便使两个机壳部分5、6一起定位。然而，本发明并不局限于此种使机壳部分一起定位的方法。机壳部分5、6最好被以合适的粘合剂而彼此固定，因为这样就提供了低成本的组件。也可选用把机壳部分5、6彼此固定的另一种常规方法，例如用螺栓，或者用螺母与螺钉来固定。
机壳1还包括一个平衡块9。它被配置在机壳1的底部(此处所用的“顶部”和“底部”与检波器操作时机壳的优先选择的朝向有关)。平衡块9的重量，重得足以当机壳被定向得使轴线Y-Y直立时，探听器以及机壳组件的重力的中央，就位于机壳的几何中央下方。在图1(b)中，平衡块9具有平坦的圆盘形式，但平衡块的形状并不限于此种特殊的形状。
机壳完结于一个末端机壳部分32。该部分被以任何适宜的方式固定在机壳部分5、6上，例如以上述使机壳部分5、6彼此固定的方式中的一种而固定。
图1(b)是组装好的机壳1的横截剖视图。从该图会看得出机壳内部的那些部分为空虚的(即充了空气的)，且这些部分减小了机壳及探听器的密度。
电极部分2、3的外表面以及机壳部分5、6、32是球体表面的各个部分。因此，机壳1实际上是球形的。
在机壳1的外表面上，配置了一个突出的圆周脊10，对它的说明因故而在后面进行。
机壳的部件可用任何适当的材料制成。大体上说，电极2、3可以用塑料材料形成，该材料带有传导涂层。然而，这样会引起传导涂层剥落的问题，且电极2、3最好是金属的。
机壳部分5、6、32的材料，必须选择得使电极2、3彼此电绝缘。机壳部分5、6、32可由任何带有适当结构性能的电绝缘材料制成，例如用塑料材料制成。平衡块9可由密集材料例如钢或铅制成。
图5至图6(b)显示符合本发明第一实施例的地震检波器。该地震检波器包括被包在图1所示类型的机壳中的地音探听器，且该机壳被布置在外壳11内。外壳11由两个外壳部分11a、11b构成。图5至图6(b)显示了一个外壳部分11b。
外壳11包括一个用于接纳地音探听器4的凹陷部12，而地音探听器则被包在图1所示类型的机壳1中。凹陷部的形状补足了包着地音探听器的那机壳1的形状，尽管凹陷部12的尺寸大于机壳1的尺寸。
第一外壳部分11b在图5中以透视方式而显示，且在图6b中显示为平面方式的。凹陷部12部分地由第一外壳部分11b所限定，且由第二外壳部分11a部分地限定，该第二外壳部分的形状大体上相似于第一外壳部分11b。
第一与第二外壳电极13、14被配置在凹陷部12中。在图5至图6(b)所示实施例中，这些电极被配置在第一外壳部分11b上。在使用时，包着地音探听器的机壳1，被布置在凹陷部12之内，使得一个机壳电极2，与一个外壳电极13相接触，且另一个机壳电极3与另一个外壳电极14电接触。外壳电极13、14的内表面，其形状被制作得补足机壳1的机壳电极2、3的外表面，从而，就提供了良好的电接触。在此实施例中，机壳电极2、3具有基本为球形的外表面，且每个外壳电极13、14的内表面因而也是球形的。
一个外壳电极13被固定地安装在凹陷部12之内。然而，另一个外壳电极14则安装在凹陷部12中，使得该电极能沿着图5所示轴线A-A，朝着凹陷部的中央移动，或从凹陷部的中央退出。在该实施例中，通过配置带有轴15的活动外壳电极，达到可移动地安装外壳电极14，该轴从该电极的外表面上突出，并穿过在外壳部分11b之内限定着凹陷部12的壁17中的小孔16。在活动凹陷部电极的轴15中，配置了一个凹口18。一根锁闭构件19，该构件可转动地安装在枢轴20的一端上，穿过活动外壳电极14的轴15中的那个凹口。顺着箭头B所指方向，移动锁闭杆19远离枢轴20的那个末端，就可以沿着轴线A-A把轴15朝着凹陷部12的中央移动，因而，就能把活动外壳电极14朝着固定外壳电极13移动。顺着与箭头B所指方向相反的方向移动锁闭杆19远离枢轴20的那个末端，就会使活动外壳电极14被移动得背离固定外壳电极13。
外壳内的凹陷部12的尺寸，大得足以使得机壳1被布置在凹陷部12之内时，可以通过把活动外壳电极14移动得朝向或背离固定外壳电极13，来相对于外壳而锁闭或开启机壳1。也就是说，当活动外壳电极14被移动得尽可能远地背离固定外壳电极13时，活动外壳电极与固定外壳电极二者的内表面之间的距离，应当大于机壳1的直径，从而，机壳1就能在凹陷部12之内转动。相反地，通过把活动电极14移动得朝向固定外壳电极13，固定外壳电极与活动外壳电极13、14之间的分离，就能相等于机壳1的直径，从而，机壳就被夹在固定外壳电极与活动外壳电极之间。由外壳电极13、14及机壳1之间所产生的摩擦力，会防止机壳在凹陷部12之内转动，因此，在此实施例中，当检波器处于锁闭状态时，就以锁闭装置来提供对探听器的电连接。
还配置了用于启动锁闭杆19的装置。在图5所示实施例中，启动装置包括步进电机21。该步进电机带有两对电导线30a、30b、31a、31b，这些导线连接着配置在外壳部分11b外面的触点(未显示)上，从而，就能向步进电机21供应电流。
锁闭杆19顺着图5中箭头B所指方向偏移。偏移力趋向于把活动外壳电极14推动得朝向固定外壳电极13，从而，检波器就被朝着其锁闭状态而偏移。在图5中，偏移力由盘簧33提供，该盘簧的一个末端连接着限定着凹陷部12的壁17，且另一末端连接着锁闭杆19。盘簧33是张开的，因而在锁闭杆上施力就趋向于使检波器偏移为锁闭状态。然而，锁闭装置并不限于图5所示盘簧，任何用来把检波器偏移为锁闭状态的适宜装置，均可采用。
步进电机21具有两个线圈，其中一个连接着一对导线30a、30b，而另一个则连接着另一对导线31a、31b。为了把步进电机驱动得使其电枢顺着与箭头B相反的方向移动，就要向每个线圈提供脉冲信号或矩形波信号，使得向第二个线圈提供的信号具有相对于提供给第一线圈的信号为90°的相移。依靠着所提供的每对脉冲信号，电机的电枢就会顺着与箭头B相反的方向移动一步。为了使电枢的移动方向逆转，就要把两个脉冲之间的相移变为-90°，从而，依靠着所提供的每对脉冲信号，电机的电枢就顺着箭头B所指方向移动一步。
为了开启检波器，就要启动步进电机21，以便顺着与箭头B相反的方向，向锁闭杆19远离枢轴20的那一末端供力。这是靠着上述向步进电机21提供一对对的脉冲来实现的。向锁闭杆远端供力的结果，就使得锁闭杆19围着枢轴20转动，从而把活动外壳电极14移动得背离固定外壳电极13，因而就使检波器成为开启状态的。为了锁闭检波器，就使供应给步进电机两个线圈的电流脉冲的相移改变而把电机的电枢顺着箭头B所指方向移动，且提供给锁闭杆的偏移力就确保检波器返回其锁闭状态。
把步进电机当作启动装置来使用的一个优点是，电机的电枢总是由于所提供的每对脉冲而移动相同的距离。因此，电枢的位置，就可以根据提供给电枢的脉冲对子的数量来计算，且无须配置检测装置来确定锁闭杆的位置。采用步进电机的另一个优点是，步进电机能由数字输入信号所驱动。
步进电机21的电枢，应当保持为固定的，除非向电机提供脉冲才有例外。这样就意味着，大体上说，偏移装置可以省略，且可用步进电机来锁闭和开启检波器。
在图5、6(a)及6(b)所示实施例中，尽管是用步进电机来启动锁闭杆19的，但本发明并不局限于此。任何适宜的装置，都可用来启动锁闭杆19，例如可用螺线管或直流电机。如果所用启动装置不是步进电机，那么，可能就必须配置检测装置了，例如配置反馈回路，以便检测锁闭杆的移动量。
在图5、6(a)及6(b)所示实施例中，启动装置(步进电机21)被布置在限定于外壳11内的小室28之内。最好这样做，因为它为启动装置提供了保护，但大体而言，锁闭杆可以穿过外壳中的小孔而使启动装置布置在外壳之外。
在图5、6(a)及6(b)所示实施例中，启动装置所用小室28主要是被配置在第一外壳部分11b之内，但也可以把启动装置所用小室基本上对等地配置在两个外壳部分内。
第一外壳部分11b带有抬高了的突起部26、27。当组装那两个外壳部分时，这些突起部配合在配置于第二外壳部分11上的互补性凹陷部中，以确保两个外壳部分正确对齐。两个外壳部分最好以一种方式固定在一起，该方式可使检波器拆卸开，以便维修或替换检波器的各个部件，且这样就能例如使用一根或多根螺栓44。然而，大体而言，可用粘合剂把各个外壳部分结合在一起。
为了组装本发明的检波器，就把外壳部分11a、11b与机壳1组装，该机壳中装有地音探听器9，并位于限定在外壳11内的凹陷部12之内。在图6(b)中，以虚线显示机壳，该图为沿着图6(a)中线段A-A截取而绘成的横截剖视图。
在操作中，检波器被定位于其优选位置上，且外壳被固定为特定朝向的。外壳的朝向并非特别重要，因为可以通过锁闭检波器而调节外壳内的探听器的朝向。如果想把检波器用于陆地上，那么，就要在外壳上使一根长钉，以便让检波器在合乎要求的位置上固定成固定朝向的；倘若使了长钉，那么，它也会在检波器与地面之间提供良好的地震耦合(seismic coupling)。在检波器定位过程中，最好把检波器锁闭，以防止损坏探听器。
一旦检波器已经固定在其位置上，就开启检波器，使机壳在重力的作用下与朝向适应，在该朝向上，平衡块9位置最低，且地音探听器4的活动线圈的轴线是直立的。因此，本发明的检波器就能被容易地定向，使得探听器线圈的轴线直立，因为探听器本身的朝向依赖于外壳的朝向而定。另外，由于检波器是用启动装置21而开启的，通过远程操作者或自动操作，就能开启检波器。
当探听器已被正确定向时，就锁闭检波器。在处于锁闭状态时，机壳1在活动电极14与固定电极13之间被牢牢夹住，从而就防止了机壳相对于外壳而移动。以此方式锁闭检波器，就能防止外部噪音引起地音探听器的线圈不必要的振动。
锁闭检波器，还能使固定电极与活动电极13、14以及探听器，经由配置在机壳上的电极部分2、3而形成电接触。如图5所示，外壳电极13、14带有电导线23、24，该电导线穿出在凹陷部12之外，抵达配置在外壳11外面上的触点(未显示)，因此就使地音探听器产生的电信号连接到适当的监视设备上。另外，当检波器锁闭时，在外壳与机壳之间，因而也在外壳与探听器之间，提供了良好的地震耦合。
为了使探听器在外壳内的定向过程更有效率且更可靠地进行，最好在检波器被开启时，确保机壳1与外壳12之间的摩擦尽可能小。大体而言，例如可以在机壳1的外部和/或外壳12的内部配置低摩擦涂层，或者把机壳外部及外壳内部抛光，来减小摩擦。然而，在本发明的推荐实施例中，是在凹陷部12中配置液体从而当检波器开启时能使机壳1漂浮，来减小机壳与外壳之间的摩擦的。例如，在外壳组装之后，把液体穿过为此目的而配置在外壳11上的小孔(未显示)而引入凹陷部12中，就能做到这样。配置了第二个小孔(也未显示)，以便在引入液体期间，把空气从凹陷部中驱逐掉。引入凹陷部中的液体的数量，应当别充足得把凹陷部完全填满，且液体的密度最好大于装有探听器的机壳1的整个密度，从而，机壳1才能漂浮在液体中。所用液体，最好别导电，且最好被连接到检波器的各个部件。最好还使液体在检波器的整个所期望的操作温度中，保持为液态的。
在陆地上应用时，适宜的液体为二溴甲烷(CH2Br2)。此液体为温度范围在-52℃至+96℃时的液体，密度为2500公斤/立方米。在海上应用时，也可用四溴乙烷(C2H2Br4)。这是温度范围在1℃至135℃时的液体，密度为2,967公斤/立方米。
在液体布置在凹陷部12中的实施例中，当检波器开启时，把活动电极14移动得背离固定电极13以释放机壳1，机壳1就会漂浮在配置于凹陷部12中的液体中。当机壳漂浮在液体中，机壳与外壳之间就很少接触或根本不接触，从而就实际地消除了机壳与外壳之间的摩擦。当检波器开启时，机壳迅速适应使平衡块9处于最低处且探听器线圈的轴线Y-Y为直立的那个朝向。
在外壳中的凹陷部12含有液体的实施例中，最好在活动外壳电极的轴15穿过壁17中的小孔16处，配置一个密封件29，以防止液体泄露出凹陷部12之外，同时也使轴15穿过小孔16的移动摩擦低些。
可以理解的是，当地震检波器开启时，机壳1的超量转动是不符合要求的。例如，外壳上的那两个电极13、14之一，可能会使机壳上的电极2、3短路。可选的是，如果机壳转动180°，则可能发生极性变换。为了防止机壳过量转动，机壳的电极13、14，其尺寸要定得在与配置在机壳外部上的脊10结合时，防止机壳1过量转动。可选的是，可以在外壳的里面配置止动件而限制机壳的转动。
符合本发明的第二实施例的地震检波器，显示于图7至12中。该实施例通常相似于图5、6(a)及6(b)所示实施例，两个实施例的差异如下文所述。在这两个实施例中，同样的部件以同样的标号来表示。
图7是符合本发明第二实施例的检波器在组装期间的局部透视图。检波器包括第一外壳部分11b，它限定着凹陷部12，并限定着小室28那个部分。小室28由壁17而与凹陷部12分开，且正如第一实施例中那样，锁闭杆和启动装置(图7中未显示)布置在小室28之内。装有地音探听器4的机壳1，被布置在限定于检波器的外壳部分11b中的凹陷部12之内。外壳部分11b也带有用于锁闭杆的枢轴20，且带有用于启动装置的支架42。
图7所示外壳部分11b通常相似于第一实施例的外壳部分11b。然而，在本发明的第二实施例中，外壳是由3个外壳部分而不是如图5至6(b)那样由2个外壳部分形成的。
组成符合本发明第二实施例的检波器的外壳1的第二个外壳部分，如图8所示。第二外壳部分11c也限定着凹陷部11那个部分。图9显示的检波器，为组装的后续阶段期间，凹陷部12已经被正在组装的外壳部分11b和11c关闭的情况。
两个小孔34、35配置在壁17中，该壁限定着外壳11之内的凹陷部12。在配置了液体以便使检波器被开启时机壳1漂浮的那种实施例中，可以通过两个小孔34、35中的一个而把液体引入凹陷部12，而另一个小孔则作为通风孔使得引入液体时把空气从凹陷部中驱逐掉。一旦凹陷部中已经引入了足够数量的液体，就把小孔34、35密封。
在此实施例中，小孔34、35局部地限定在一个外壳部分11b中，且局部地限定在第二外壳部分11c之内。然而，可以使这些小孔完全限定在外壳部分11b、11c的其中一个之内。大体而言，还可以使小孔配置在外壳的一个外壁上，而不是配置在限定着外壳内的凹陷部12的那个壁17中。
在此实施例中，锁闭杆19也偏移得使该锁闭杆趋向于把机壳1相对于外壳而锁闭。图9显示了偏移装置的一种可用形式，且它是一个盘簧33，该盘簧的一端连接着锁闭杆19，而另一端则连接着限定了凹陷部的那个壁17。盘簧33是张开的，因此就把检波器朝着锁闭位置偏移。最好使盘簧的一些可用连接点，配置在锁闭杆19和限定了凹陷部的壁17这二者上，从而，盘簧33上的两个连接点(即盘簧与锁闭杆的连接点和与壁17的连接点)之间的距离，就能变化。这样就可使专用弹簧所施加的偏移力得以调节，因为由既定弹簧所施加的恢复力是依据该弹簧伸展的长度而定的。
在本发明的此实施例中，外壳部分11b带有凹陷部36，该凹陷部用于支承线路板，例如印刷线路板。图10与11从不同的角度，显示印刷线路板布置在凹陷部36中之后检波器的情况。在组装检波器期间，检波器外壳内的电导线，例如启动装置的接线及固定外壳电极和活动外壳电极13、14的接线，被连接着外壳内的印刷电路板。
外壳部分11b还在侧壁上带有小孔38、39，从而，印刷电路板37就能延伸到外壳之外。电导件40、41在外壳之外的位置上连接着印刷电路板37，且这样便于形成检波器的电连接。
在图10所示实施例中，印刷电路板延伸得跨过外壳的宽度，且小孔43被配置在印刷电路板上，以便让锁闭杆穿过印刷电路板37。大体而言，印刷电路板只能在一个位置上穿过外壳，从而，就不必使印刷电路板37延伸得跨过外壳11的整个宽度，在此情况下，外壳部分11b中的小孔38、39当中的一个就可以省略掉。
本发明第二实施例的检波器中外壳的第三部分11d，显示于图12中。该第三外壳部分11d关闭着还未被外壳部分11c关闭的那个部分，也就是说，它关闭了小室28。可以看得出来，第二实施例的第二和第三外壳部分11c和11d，通常与第一实施例中的外壳部分11a对应。在第二实施例中，小室28基本上对称地布置在第一与第三外壳部分11b、11d之间，但一般来说，它可以非对称地布置在这两个外壳部分之间。
第三外壳部分11d还包括用于接纳印刷电路板37的凹陷部36、用于启动装置的支架42，以及小孔38、39，这些小孔便于让印刷电路板通到检波器的外壳之外。正如上文关于第二外壳部分11c的所说的那样，如果印刷电路板37不延伸得跨过外壳的整个宽度，小孔38、39当中的一个就可以省略掉。
图10所示对检波器的组装，是把适当的启动装置布置在外壳部分11b中的支架42上而完成的。然后，使启动装置与印刷电路板37电连接，正像与固定外壳电极连接的连接件23以及与活动外壳电极连接的连接件(未显示)那样。最后，再把第三外壳部分11d连接到第一和第二外壳部分11b、11c上，以便关闭小室28，因而完成外壳11的组装。
突起部26、27以及互补的凹陷部26＇、27＇，被配置在外壳部分11b、11c、11d相反的边缘上，以便让这些部分能正确地定位。最好以适宜的粘合剂，把外壳部分11c固定在外壳部分11b上。这样就能以较低成本来制成气密的密封件。第三外壳部分11d也能以粘合剂固定在外壳部分11b上。然而，如果要在外壳之内维修或替换各个部件例如盘簧33、启动装置或者印刷电路板，才合乎要求，那么，就可以把第三外壳部分11d以一种方式固定在外壳部分11b上，用该方式，可以使这两个外壳部分容易拆卸。例如，可以用螺钉或螺栓，把第三外壳部分11d固定在外壳部分11b上。
本发明的地震检波器的锁闭装置，不局限于图5至12所示的锁闭装置。任何能够可松懈地相对于外壳而锁闭地音探听器的锁闭装置，都可以采用。
在本发明的另一个实施例(未显示)中，锁闭装置是由凹陷部12内的一种材料提供的，该材料在检波器的正常操作温度下为固态的。为了开启检波器，就要把该锁闭材料加热到其熔点以上的温度。当锁闭材料熔化时，机壳1会松开，能在凹陷部12内转动，以便让探听器本身相对于外壳而定向。一旦探听器正确定向了，就要使锁闭材料冷却并凝固，从而防止探听器在外壳内移动。
锁闭材料也可以是任何材料，此种材料的熔点大于操作检波器所要求的温度范围的上端点。当然，最好也使锁闭材料不要侵袭制作外壳或机壳的那些材料，且不是导电的。
锁闭材料的熔点，最好明显大于检波器的最高期望操作温度，因为这样就会使熔化该锁闭材料所要求的热量最小，以便开启检波器。在期望把检波器用于陆地上的场合，通常最好使锁闭材料的熔点在60℃至80℃的范围内。在期望把检波器用于海洋环境的情况下，最大要求操作温度就会降低，且锁闭材料的熔点最好大于25℃，例如在25℃至30℃的范围内。
在陆地上应用时，可用蜡或类似材料作为锁闭材料。具有范围在25℃至30℃的低熔点的蜡，适合于用在海上用途的检波器上。
在锁闭材料是由凹陷部12中在检波器正常操作温度下为固态的材料所提供的实施例中，地音探听器最好布置在图1所示类型的机壳中，以便为探听器提供保护。除了用于移动第一和第二实施例中的活动电极14的装置不做要求之外，机壳最好布置在通常相似于第一或第二实施例那样的外壳中。而且，要把用于加热锁闭材料的加热器布置在外壳之内。在此种实施例中，正如在常规的装有万向接头的探听器中那样，可以使用低摩擦金属触点，来当地音探听器的电连接件。可选的是，可用足够长度、直径足够小的电线，来作电连接件，此种电线不会限制机壳1在外壳内的转动。
大体而言，用于加热锁闭材料的加热器，可布置在探听器的机壳1上或其中，而非布置在外壳11上。然而，最好把加热器布置在外壳之内，因为这样便于使加热器电连接。另外，也减小了过热而损坏探听器的风险。
在上述本发明的实施例中，探听器被包在基本上为球形的机壳中，且配置在外壳中的凹陷部12也基本上是球形的。然而，本发明并不局限于球形机壳，也可采用其他形状的机壳。然而，最好采用球形机壳和外壳中的球形凹陷部，因为这样会使机壳围着任何轴线相对于外壳而自由地转动。
大体而言，可以不配置机壳而只是把地音探听器布置在凹陷部之内(然而，如果省略了机壳，就必须保证探听器具有不均匀的质量分布，例如通过添加一个偏移平衡块来做到这样，从而使得检波器开启时，探听器会调适其朝向而使其线圈轴线直立)。然而，最好是配置机壳，因为这样会给探听器提供更大的物理保护，且因此会增加检波器的耐久性和可靠性。
配置机壳的另一个优点是，商品化使用的活动线圈型探听器的平均密度为4500公斤/立方米。这样就太重了，除了在水银上之外，就不能在大多数可用液体上漂浮。采用重量较轻的机壳，机壳及探听器的整个平均密度就减小了。如果机壳包含空气空间，如在图1(a)和图1(b)所示机壳那样的情况下，就会使整个平均密度进一步减小。对于特定的探听器来说，包着它的机壳越大，机壳内的空气就越多，且机壳和探听器组件的整个平均密度也更低。这就意味着，如果采用密度较高的液体例如CH2Br2(密度为2500公斤/立方米)，比起采用较低密度的液体例如硅油(密度为960公斤/立方米)来，既定探听器就要求较小的机壳。例如，特定的探听器可能要求用CH2Br2时机壳的外径为47毫米，但如果用硅油则机壳外径为65毫米。
在上述参照图5至12的实施例中，一个外壳电极是固定的。可以使那两个外壳电极都活动地安装在外壳中，从而，启动装置就会使该两个电极顺着相反的方向移动。
权利要求
1.一种地震检波器，包括一个外壳、一个可转动地安装在外壳内的地音探听器，以及用于可松懈地防止地音探听器相对于外壳而移动的锁闭装置。
2.根据权利要求1所述的地震检波器，其特征在于锁闭装置包括布置在外壳内的锁闭材料，该锁闭材料在地震检波器的正常操作温度下为固态的。
3.根据权利要求2所述的地震检波器，还包括加热装置，它用于熔化锁闭材料，以便让地音探听器相对于外壳而旋转移动。
4.根据权利要求3所述的地震检波器，其特征在于加热装置布置在地音探听器上。
5.根据权利要求3所述的地震检波器，其特征在于加热装置布置在外壳上。
6.根据权利要求2至5所述的地震检波器，其特征在于锁闭材料的熔点为60℃或更高。
7.根据权利要求6所述的地震检波器，其特征在于锁闭材料的熔点，在60℃至80℃的范围内。
8.根据权利要求2至7所述的地震检波器，其特征在于锁闭材料是蜡。
9.根据权利要求2至5所述的地震检波器，其特征在于锁闭材料的熔点为25℃或更高。
10.根据权利要求6所述的地震检波器，其特征在于锁闭材料的熔点，在25℃至30℃的范围内。
11.根据以上权利要求中任一项要求所述的地震检波器，其特征在于地音探听器安装在机壳之内，且检波器因防止机壳相对于外壳而移动就被锁闭。
12.根据权利要求1所述的地震检波器，其特征在于锁闭装置在第一位置与第二位置之间是可以移动的，在第一位置上，锁闭装置对地音探听器施加锁闭力，以防止地音探听器相对于外壳而移动。
13.根据权利要求12所述的地震检波器，还包括偏移装置，它用于把锁闭装置朝着第一位置和第二位置当中的一个偏移。
14.根据以上权利要求中任一项要求所述的地震检波器，其特征在于地音探听器安装在机壳之内，且锁闭装置对机壳的第一位置施加锁闭力。
15.根据权利要求12、13或14所述的地震检波器，还包括这样的装置，它用于在地震检波器开启时，减小地音探听器与外壳之间的摩擦，或者机壳与外壳之间的摩擦。
16.根据权利要求15所述的地震检波器，其特征在于用于减小摩擦的装置，包括布置在外壳之内的液体，从而当检波器开启时，让地音探听器漂浮在该液体中。
17.根据以权利要求14为依据的权利要求16所述的地震检波器，其特征在于液体的密度大于地音探听器的整个密度，或大于机壳及地音探听器的整个密度。
18.根据权利要求12至17所述的地震检波器，其特征在于当锁闭装置处于第一位置时，锁闭装置向地音探听器提供电连接。
19.根据以上权利要求中任一项要求所述的地震检波器，包括止动装置，它限制地音探听器相对于外壳的移动。
20.根据以上权利要求中任一项要求所述的地震检波器，其特征在于地音探听器的或者机壳及地音探听器的质量分布，并非恒定的，从而，当检波器开启时，地音探听器就适应相对于直立轴线的优先选择的朝向。
21.此处已基本说明了的地震检波器，是参照附图中的图5、6(a)及6(b)，或者参照图7至12，来加以说明的。
22.此处已基本说明了的地震检波器，是参照附图中的图1(a)至4来加以说明的。
全文摘要
地震检波器包括布置在外壳(11b)之内的地音探听器。该检波器还带有锁闭装置(14、19、13)，该锁闭装置既能相对于外壳而锁闭地音探听器，也能让地音探听器在外壳之内转动。地音探听器被包在机壳(17)中，该机壳构造得使机壳及地音探听器的整个质量分布是不均匀的。因此，当检波器开启时，机壳和组件就适应优先选择的朝向。可以在外壳内布置液体，从而，当检波器开启时，就能使机壳(17)及地音探听器漂浮。
文档编号G01V1/16GK1406339SQ01805876
公开日2003年3月26日 申请日期2001年2月21日 优先权日2000年3月1日
发明者迪迪尔·多明格斯, 艾琳·加布勒, 雅克·奥尔班 申请人:格库公司