单舱球集成海底电磁仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于海洋勘测地球物理测量领域对海底磁场信号探测仪器，尤其是单舱球集成海底电磁仪。
【背景技术】
[0002]获取海底的地球物理信息，需要采用综合的地球物理探测方法。但在我国由于技术原因，电磁法、核放射性法和天然地震法等，长期未能进入海洋勘查领域。其难点表现为，这些方法所用的探测仪必需下沉至海底进行测量。与陆上仪器的不同点在于，水下仪器需解决密封承压、拖曳行进以及投放与回收等关键技术。“九五”期间，中国海洋物探仪器的研制取得突破。五分量海底大地电磁仪、海洋拖曳式多道丫射线能谱仪和宽频带大动态三分量数字记录海底地震仪等先进的探测仪器相继研制成功，并投入了试验。
[0003]目前，世界各国分别研制了进行海底探测的测量仪器。日本和美国的海底电场仪体积都较大，均设有两个或多个仪器舱，以及两根不可折叠的电极臂。一条直线上的电极臂最远端距离一般为8-15米左右，电极臂外端另设有电测量装置。由于上述电场仪的电极臂不可弯折，在将仪器投放入海的过程中，需要利用长臂吊车等大型机械辅助投放，经过一段工作时间后还需进行辅助回收，造成施工作业困难较大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种单舱球集成海底电磁仪，功能集成度高、便携性好，方便海上施工与投放回收。
[0005]本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现:包括电极臂，磁传感器、沉耦架、脱钩机构、仪器舱、水声传感器、塑料舱壳、玻璃舱球、锂电池、电场采集器、水声通讯板、电场传感器、方位传感器、姿态传感器和数据采集器；一只球形的仪器舱安置在沉耦架上，在仪器舱顶部安置脱钩机构，并以锁紧螺栓紧固拉紧钢丝将三者紧固捆扎；仪器舱外部周缘连接电极臂，电极臂外端设有电场传感器；仪器舱内部采用一体化方式封装，仪器舱外部为塑料舱壳，塑料舱壳内中部有玻璃舱球，塑料舱壳内的玻璃舱球顶部安装水声传感器，玻璃舱球的内部固定安装有锂电池、水声通讯板、电场采集器、磁传感器、电场传感器、方位传感器、姿态传感器以及数据采集器。
[0006]尤其是，电极臂有四根，相邻两根电极臂之间成90°间隔均匀分布。电极臂内端以螺栓通过旋转头固装于仪器舱外。每根电极臂由两根2.5米长的电极臂管通过臂管连接扣紧固连接，每根电极臂外端通过极罐转接头连接极罐，所述极罐内部设有电场传感器，极罐上开孔。
[0007]尤其是，在沉耦架上仪器舱旁对称安置浮力装置，浮力装置与仪器舱固定连接。
[0008]尤其是，磁传感器为三分量磁传感器，磁传感器磁探头外置于仪器舱上部外壁上。
[0009]尤其是，塑料舱壳由上、下二个部分构成，其周缘通过螺栓固定并压紧内部的玻璃舱球；玻璃舱球也包括上、下二个半球，其间接缝处通过密封胶泥密封，同时在该接缝处外部缠有3M胶带保护密封胶泥。
[0010]尤其是，玻璃舱球上部外侧固定密封插头。
[0011]尤其是，在玻璃舱球内部，电场采集器底部水平固定下托盘，下托盘外缘固定在玻璃舱球内下部内壁，而且，在电场采集器两侧分别固定一组锂电池，在电场采集器上方水平固定上托盘，上托盘上安装水声通讯板，上托盘外缘通过O型圈顶紧玻璃舱球内上部内壁。
[0012]本实用新型的优点和效果:采用单舱球的一体化结构，磁探头外置，有效减少舱内元件对其产生的磁干扰，使测量数据更精确。集成电场测量和磁场测量、记录功能，减少仪器投放数量，电极臂可伸缩拆卸，可旋转竖起，并可在投放入海后展开放平；能够自主沉放及起浮，并易于投放和定向。方便海上操作，可以在不利用长臂吊车等大型机械设备的辅助下，方便地进行施工作业和维护使用，电极臂内部采用钛合金结构，可保证足够的强度和韧性，外包塑料软管，避免产生电化学反应而影响测量记录。具有耐压、耐腐蚀和防水功能，能够顺利沉放及起浮回收，可在海底稳定工作。集成通用脱钩机构，通用性强。显著低科研成本。准确率高、自动化程度高，适用于海洋石油和矿产勘探、海洋地质结构调查等领域。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型中实施例1的立体结构示意图
[0014]图2是图1中部分结构纵截面示意图，其中电极臂部分未示出
[0015]附图标记包括:
[0016]电极臂1、浮力装置2、臂管连接扣3、磁传感器4、沉耦架5、脱钩机构6、仪器舱7、水声传感器8、塑料舱壳9、玻璃舱球10、0型圈11、上托盘12、锂电池13、密封插头14、电场采集器15、密封胶泥16、下托盘17、水声通讯板18。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型原理在于，仪器舱7内部设有用于电场和磁场测量、记录的设备；将电场、磁场测量功能集中于单一舱球内，可保证可靠的电磁场探测要求并减少仪器数量，易于安装和投放，具有耐压、耐腐蚀和防水功能，能够顺利沉放及起伏回收，可在海底稳定工作。
[0018]本实用新型用于海底电场磁场观测、油气勘探和地质调查。在保证可靠的电场磁场探测要求的前提下，以便携结构集成多功能设备，减小仪器体积，易于安装与投放，具有耐压、耐腐蚀和防水功能，能够顺利沉放及起伏回收，可在海底稳定工作。缩减改进现有海底电场磁场测量需投放多个仪器舱的繁琐复杂而效率较低状况，并改善甚至克服现有探测装置系统复杂、方向定位精度低、投放与回收操作不便等问题。
[0019]本实用新型中，仪器舱7为单舱球型结构，其内部集成电场仪与磁场仪，集两者功能于一身，方便测量记录，效率高，降低研发探测成本。
[0020]本实用新型包括:电极臂1，磁传感器4、沉耦架5、脱钩机构6、仪器舱7、水声传感器8、塑料舱壳9、玻璃舱球10、锂电池13、电场采集器15、水声通讯板18、电场传感器、方位传感器、姿态传感器和数据采集器。
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0022]实施例1:如附图1和2所示，一只球形的仪器舱7安置在沉耦架5上，在仪器舱7顶部安置脱钩机构6，并以锁紧螺栓紧固拉紧钢丝将三者紧固捆扎；仪器舱7外部周缘连接电极臂1，电极臂I外端设有电场传感器；仪器舱7内部采用一体化方式封装，仪器舱7外部为塑料舱壳9，在塑料舱壳9内中部有玻璃舱球10，在塑料舱壳9内的玻璃舱球10顶部安装水声传感器8，玻璃舱球10的内部固定安装有锂电池13、水声通讯板18、电场采集器15、磁传感器4、电场传感器、方位传感器、姿态传感器以及数据采集器。
[0023]前述中，电极臂I有四根，相邻两根电极臂I之间成90°间隔均匀分布。电极臂I内端以螺栓通过旋转头固装于仪器舱7外。每根电极臂I由两根2.5米长的电极臂管通过臂管连接扣3紧固连接，每根电极臂I外端通过极罐转接头连接极罐，所述极罐内部设有电场传感器，极罐上开孔，极罐内部的海水与极罐外部导通。电极臂I可伸缩拆卸，便于运输和组装，提高投放及回收效率。电极臂I内部采用钛合金材质，保证有足够的强度和韧性，外包塑料软管，保证其不会产生电化学反应而影响测量记录。
[0024]前述中，在沉耦架5上仪器舱7旁对称安置浮力装置2，浮力装置2与仪器舱7固定连接。
[0025]前述中，沉耦架5上安置配重装置。
[0026]前述中，磁传感器4为三分量磁传感器，磁传感器4磁探头外置于仪器舱7上部外壁上，可以有效减小仪器舱7舱体内部对其产生的磁干扰，提高数据测量