一种罗盘及罗经鸟的制作方法

1.本发明属于石油探测领域，具体涉及一种罗盘及罗经鸟。


背景技术：

2.罗经鸟是海上地震勘探拖缆采集系统中一种不可或缺的设备，它主要用来控制电缆深度和测量电缆航向。
3.罗盘是罗经鸟的一个核心部件，它安装在罗经鸟的尾部，主要用于测量电缆的航向。由于电子罗盘需要应用在水下罗经鸟中，且罗经鸟处于动态变化的过程，并且罗经鸟可能由于外部环境原因产生振动，进而影响罗盘测量数据的准确性，因此现有的电子罗盘很难直接应用于水下罗经鸟。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种罗盘及罗经鸟，解决了由于外部环境影响导致罗盘产生振动，影响测量准确性的问题。
5.根据本发明的一个方面，提供一种罗盘，用于罗经鸟，包括：检测装置、支撑架、保护壳，检测装置设置于支撑架上，至少部分支撑架设置于保护壳中，支撑架与保护壳之间夹设有第一密封圈，保护壳的侧壁套设有第二密封圈，第二密封圈用于与罗经鸟的壳体内壁抵接，以将保护壳密封安装于罗经鸟的壳体中。
6.通过在支撑架与保护壳之间夹设第一密封圈，保护壳与罗经鸟的壳体之间套设第二密封圈，使得罗盘内部形成双层减震结构，在保证密封性的同时，减少了由于罗经鸟的振动造成罗盘测量出现偏差的问题。
7.在一些实施例中，保护壳为一端设置有开口的筒状结构，支撑架通过开口密封插置于保护壳中。筒状结构水下阻力较小，有利于受力，因此将保护壳设置为筒状，从而通过保护壳侧壁的平滑曲面使得保护壳上的应力分布均匀。支撑架通过开口密封插置于保护壳中后，支撑架上的检测装置处于密封的保护壳内，当有外力作用于保护壳时，保护壳可以更好地为内部的检测装置提供保护，当有外力作用于保护壳时，保护壳不容易因受力发生形变而损坏内部检测装置。
8.在一些实施例中，支撑架上设置有第一凹槽，第一密封圈套设于第一凹槽内。通过将第一密封圈设置于第一凹槽内，使得第一密封圈可靠固定于支撑架上，当第一密封圈随支撑架插入保护壳内进行装配时，通过第一凹槽可以有效固定第一密封圈的位置，第一密封圈不会滑动，可以按照预定位置对保护壳内的检测装置进行密封，并且提供更好的减震性能。
9.在一些实施例中，支撑架包括安装部和密封部，检测装置设置于安装部上，密封部设置于安装部的两端，安装部两端的密封部上均套设有第一密封圈，使得将支撑架插置于保护壳中时，第一密封圈的外周与保护壳的内壁抵接配合。通过在密封部两端设置第一密封圈，使得当支撑架插入保护壳内时，支撑架上的第一密封圈与保护壳内壁相抵接，保证了
在支撑架插入保护壳过程中支撑架的轴线与保护壳的轴线不会发生相对偏移，从而保证二者的轴线相互重合或平行，并且支撑架插入保护壳内后，由于支撑架两端的第一密封圈与保护壳内壁抵接使得支撑架在保护壳内不会发生轴向偏移(即支撑架的轴线不会相对于保护壳的轴线发生倾斜)，进而保证了设置在安装部上的检测装置的水平角度不会出现偏差，避免对检测装置进行校正工作，减少了安装过程中的工作量。
10.在一些实施例中，支撑架的一端设置有端盖，所述端盖盖合于开口处。通过设置端盖，使得当端盖盖合于开口处时，端盖与保护壳之间密封连接，保护其内部的检测装置不会被外部液体侵扰，并且端盖可以控制支撑架进入保护壳内的深度，便于支撑架的安装及拆卸。
11.在一些实施例中，端盖上设置有通孔，通孔内设置有密封塞，密封塞朝向通孔的侧壁设置有第一环形凹槽，第一环形凹槽内设置有密封环，密封环与通孔的内壁相抵接。通过在通孔内设置密封塞，并在密封塞外周设置密封环，使得密封塞可以更加稳固的密封通孔，提升密封塞对通孔的密封性能，使得保护壳内的检测装置可以正常工作不被外部液体损坏。
12.在一些实施例中，密封塞内形成有导线通道，导线通道用于容置导线，密封塞的一个端面设置有与导线通道连通的注胶槽，注胶槽用于灌注密封胶，以将导线通道密封。通过设置导线通道使得保护壳内的检测装置的导线可以从密封塞内伸出与罗经鸟之间电连接以进行数据传输，通过在注胶槽内灌注密封胶，使得导线与导线通道之间的空隙以及导线通道的至少一端得到充分密封，从而将保护壳内部空间与外部相隔离，保障保护壳内的检测装置不会被外部液体损坏。
13.在一些实施例中，通孔的内壁设置有第二环形凹槽，第二环形凹槽内卡接有卡簧，卡簧与密封塞的一端相抵接，以将密封塞固定于通孔内。通过在通孔内壁设置第二环形凹槽，并通过将卡簧卡接于第二环形凹槽内并抵接在密封塞的一端，限制密封塞向外移动，进而使得密封塞可以稳定地固定在通孔内，防止由于外力拉扯外部导线使密封塞从通孔内脱离进而拉扯保护壳内部的导线，损坏保护壳内部导线与检测装置连接的稳定性。
14.在一些实施例中，检测装置包括控制器、三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴微磁传感器，三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴微磁传感器分别与控制器电连接。通过在安装部设置控制器、三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴微磁传感器，使得罗盘在水下动态变化的环境中也可以准确的计算出航行信息，有利于准确检测航向。
15.根据本发明的另一个方面，提供一种罗经鸟，包括壳体，壳体内设置有上述实施例中的罗盘。
16.本发明提供的罗经鸟中，通过在支撑架与保护壳之间设置第一密封圈，在保护壳的侧壁套设第二密封圈，使得当罗盘安装于罗经鸟的壳体时，罗盘与罗经鸟的壳体组成双层密封减震结构，避免了外部震动导致罗盘测量偏差的问题，双层密封进一步提升了罗盘的防水性能。
17.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
18.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
19.图1为本发明实施例提供的罗盘的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的罗盘的剖视结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的罗盘中支撑架的结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的罗盘中保护壳的结构示意图；
23.图5为图2在a处的局部放大结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的罗盘中密封塞的一视角结构示意图；
25.图7为本发明实施例提供的罗盘中密封塞的另一视角结构示意图；
26.图8为本发明实施例提供的罗盘中卡簧的结构示意图。
27.罗盘100，支撑架110，安装部111，安装架111a，密封部112，保护壳120，第二密封圈121，第二凹槽122，开口123，第一密封圈130，第一凹槽140，端盖150，通孔151，第二环形凹槽152，卡簧153，密封塞160，第一环形凹槽161，密封环162，导线通道163，注胶槽164。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
30.在本发明实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。
31.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
32.在本发明实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
33.在本发明实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
34.在本发明实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描
述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
35.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
36.罗经鸟是海上地震勘探拖缆采集系统中一种不可或缺的设备，它主要用来控制电缆深度和测量电缆航向。罗盘是罗经鸟的一个核心部件，它安装在罗经鸟的尾部，主要用于测量电缆的航向。目前国产罗经鸟使用的罗盘精度要求为0.5
°
，分辨力要求为0.1
°
，由于电子罗盘需要应用在水下罗经鸟中，且罗经鸟处于动态变化的过程，罗盘容易受到振动进而影响测量效果，并且现有的电子罗盘很难直接应用于水下罗经鸟。
37.基于上述问题，本发明提供一种用于罗经鸟的罗盘，通过在罗盘内部的支撑架与保护壳之间夹设第一密封圈，并且在保护壳的侧壁套设第二密封圈，使保护壳密封安装于罗经鸟壳体时形成双层密封减震结构，减小了支撑架与保护壳之间以及保护壳与罗经鸟壳体之间的缝隙，通过第一密封圈及第二密封圈的支撑减缓了震动带来的影响，同时提高了防水效果。
38.根据本发明的一个方面，提供一种罗盘，具体请参阅图1及图2，图1为本发明实施例提供的罗盘的结构示意图，图2为本发明实施例提供的罗盘的剖视结构示意图。罗盘100包括：检测装置(图中未示出)、支撑架110和保护壳120，检测装置设置于支撑架110上，至少部分支撑架110设置于保护壳120中，支撑架110与保护壳120之间夹设有第一密封圈130，保护壳120的侧壁套设有第二密封圈121，第二密封圈121用于与罗经鸟的壳体内壁抵接，以将保护壳120密封安装于罗经鸟的壳体中。
39.请继续参阅图2，并进一步结合图3，图3为本发明实施例提供的罗盘中支撑架的结构示意图。支撑架110用于固定检测装置，检测装置可以包括电路模块及传感器，从而用于对罗经鸟的航向进行测量，支撑架110设置在保护壳120中，支撑架110与保护壳120之间夹设第一密封圈130，从而通过第一密封圈130密封保护壳120内部的空间，第一密封圈130具有弹性，使支撑架110与保护壳120之间形成弹性缓冲，降低了振动的传导，起到了减震的效果。
40.保护壳120的侧壁套设第二密封圈121，第二密封圈121与罗经鸟的壳体内壁抵接，从而通过第二密封圈121密封保护壳120与罗经鸟的壳体，并且第二密封圈121同样具备弹性，使保护壳120与罗经鸟的壳体之间形成弹性缓冲，起到了双层减震的效果。具体地，第一密封圈130与第二密封圈121可以采用o形密封圈。
41.通过在支撑架110与保护壳120之间夹设第一密封圈130，保护壳120与罗经鸟的壳体之间套设第二密封圈121，使得罗盘100内部形成双层减震结构，在保证密封性的同时，减少了由于罗经鸟的振动造成罗盘100测量出现偏差的问题。
42.请参阅图4，图4为本发明实施例提供的罗盘100中保护壳120的结构示意图，在一些实施例中，保护壳120为一端设置有开口123的筒状结构，支撑架110通过开口123密封插置于保护壳120中。
43.支撑架110插入保护壳120后，支撑架110上与开口123处内壁相对的位置可以设置有密封圈等密封装置，所述密封装置与保护壳120内壁相抵接形成密封插置连接，以使保护壳120内部空间处于密封状态。
44.筒状结构水下阻力较小，有利于受力，因此将保护壳120设置为筒状，从而通过保护壳120侧壁的平滑曲面使得保护壳120上的应力分布均匀。支撑架110通过开口123密封插置于保护壳120中后，支撑架110上的检测装置处于密封的保护壳120内，并且当有外力作用于保护壳120时，保护壳120可以更好地为内部的检测装置提供保护，使得保护壳120不容易因受力发生形变而损坏内部检测装置。
45.请再次参阅图3，在一些实施例中，支撑架110上设置有第一凹槽140，第一密封圈130套设于第一凹槽140内。
46.通过将第一密封圈130设置于第一凹槽140内，使得第一密封圈130可靠固定于支撑架110上，当第一密封圈130随支撑架110插入保护壳120内进行装配时，通过第一凹槽140可以有效固定第一密封圈130的位置，第一密封圈130不会滑动，从而可以按照预定位置对保护壳120内的检测装置进行密封，同时可以提升支撑架110与保护壳120之间的减震性能。
47.请继续参阅图3，在一些实施例中，支撑架110包括安装部111和密封部112，检测装置设置于安装部111上，密封部112设置于安装部111的两端，安装部111两端的密封部112上均套设有第一密封圈130，使得将支撑架110插置于保护壳120中时，第一密封圈130的外周与保护壳120的内壁抵接配合。
48.如图3中所示，安装部111可以为一侧开口的方形盒体，安装部111的四个端角处设置有安装架111a，安装架111a可以通过螺纹连接或卡接的方式固定安装传感器等检测设备，安装部111的内部用于容置并固定电路板，安装部111与密封部112相抵接的一面的长度和宽度可以与密封部112的径向尺寸相匹配，以为检测装置提供充分的容置空间。
49.密封部112可以为圆筒形结构，并且密封部112与安装部111可以一体成型，也可以通过螺纹连接件固定连接，密封部112外径与保护壳120内径相匹配，第一凹槽140可以设置在密封部112的侧壁上，第一凹槽140内设置第一密封圈130，使得当支撑架110插入保护壳120内时，两端的密封部112上的第一密封圈130的外周与保护壳120内壁相抵接，当将支撑架110完全插入保护壳120内后，由于两端的密封部112上均设置有第一密封圈130，使得安装部111两端受力稳定，进而当罗盘100工作时，不会受振动影响而使支撑架110的轴线与保护壳120的轴线出现偏差。
50.同理，请再次参阅图1，保护壳120也可以在两端均设置有第二凹槽122，第二密封圈121分别设置在保护壳120两端的第二凹槽122内，使得当罗盘100插入罗经鸟的壳体时，罗盘100两端受力稳定，不会受振动影响而使罗盘100的轴线与罗经鸟的壳体的轴线出现偏差，保证罗盘100检测的准确性。
51.通过在密封部112两端设置第一密封圈130，使得当支撑架110插入保护壳120内时，支撑架110上的第一密封圈130与保护壳120内壁相抵接，保证了在支撑架110插入保护壳120过程中支撑架110的轴线与保护壳120的轴线不会发生相对偏移，从而保证二者的轴线相互重合或平行，并且支撑架110插入保护壳120内后，由于支撑架110两端的第一密封圈130与保护壳内壁抵接使得支撑架110在保护壳120内不会发生轴向偏移(即支撑架110的轴线不会相对于保护壳120的轴线发生倾斜)，进而保证了设置在安装部111上的检测装置的
水平角度不会出现偏差，避免对检测装置进行校正工作，减少了安装过程中的工作量。
52.请参阅图3及图4，在一些实施例中，支撑架110的一端设置有端盖150，所述端盖150盖合于开口123处。
53.端盖150可以与支撑架110为一体结构，并且端盖150的直径可以大于支撑架110的直径，从而在支撑架110插置于保护壳120内后，端盖150与保护壳120的一端抵接以对支撑架110的插入装配起到定位作用。并且端盖150的直径可以与保护壳120的直径相匹配，使得支撑架110插置于保护壳120内后整体表面平整，并且端盖150可以与保护壳120之间形成密闭空间以保护其内部的检测装置。
54.通过设置端盖150，使得当端盖150盖合于开口123处时，端盖150与保护壳120之间密封连接，保护其内部的检测装置不会被外部液体侵扰，并且端盖150可以控制支撑架110进入保护壳120内的深度，便于支撑架110的安装及拆卸。
55.请参阅图5，图5为图2在a处的局部放大图，在一些实施例中，端盖150上设置有通孔151，通孔151内设置有密封塞160，密封塞160朝向通孔151的侧壁设置有第一环形凹槽161，第一环形凹槽161内设置有密封环162，密封环162与通孔151的内壁相抵接。
56.通过在通孔151内设置密封塞160，并在密封塞160外周设置密封环162，使得密封塞160可以更加稳固的密封通孔151，提升密封塞160对通孔151的密封性能，使得保护壳120内的检测装置可以正常工作不被外部液体损坏。
57.请参阅图6及图7，图6为本发明实施例提供的罗盘100中密封塞160的一视角结构示意图，图7为本发明实施例提供的罗盘100中密封塞160的另一视角结构示意图。在一些实施例中，密封塞160内形成有导线通道163，导线通道163用于容置导线，密封塞160的至少一个端面设置有与导线通道163连通的注胶槽164，注胶槽164用于灌注密封胶，以将导线通道163密封。
58.通过设置导线通道163，使得保护壳120内的检测装置的导线可以从密封塞160内伸出并与罗经鸟之间电连接以进行数据传输，通过在注胶槽164内灌注密封胶，使得导线与导线通道163之间的空隙以及导线通道163的至少一端得到充分密封，从而将保护壳120内部空间与外部相隔离，保障保护壳120内的检测装置不会被外部液体损坏。
59.请再次参阅图5，在一些实施例中，通孔151的内壁设置有第二环形凹槽152，第二环形凹槽152内卡接有卡簧153，卡簧153与密封塞160的一端相抵接，以将密封塞160固定于通孔151内。
60.具体请参阅图8，图8为本发明实施例提供的罗盘100中卡簧153的结构示意图。卡簧153可以为c形片状卡簧或线卡簧，密封塞160设置于通孔151内后，将卡簧153安装在第二环形凹槽152内，并且通过卡簧153与密封塞160的一端相抵接，将密封塞160固定于通孔151内。
61.在通孔151内壁设置第二环形凹槽152，并通过将卡簧153卡接于第二环形凹槽152内并抵接在密封塞160的一端，限制密封塞160向外移动，进而使得密封塞160可以稳定地固定在通孔151内，防止由于外力拉扯外部导线使密封塞160从通孔151内脱离进而拉扯保护壳120内部的导线，损坏保护壳120内部导线与检测装置连接的稳定性。
62.在一些实施例中，检测装置包括控制器、三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴微磁传感器，三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴微磁传感器分别与控制器电连接。
63.三轴陀螺仪用于检测罗盘100的角速度信息，三轴加速度计用于检测罗盘100的加速度信息，三轴微磁传感器用于检测罗盘100的俯仰角、横滚角和航向角信息，通过将上述信息传输至控制器，利用控制器上设置好的算法经过卡尔曼滤波来计算出罗盘100的航向信息，三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴微磁传感器分别设置在安装部111的端角处，控制器设置在安装部111中部，三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴微磁传感器分别与控制器电连接。
64.通过在安装部111设置控制器、三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴微磁传感器，使得罗盘100在水下动态变化的环境中也可以准确的计算出航行信息，有利于准确检测航向。
65.根据本发明施例的另一个方面，提供一种罗经鸟，包括壳体，壳体内设置有上述实施例中的罗盘100。
66.本发明提供的罗经鸟中，通过在罗盘100的支撑架110与保护壳120之间设置第一密封圈130，在保护壳120的侧壁与罗经鸟的壳体之间设置第二密封圈121，使得罗盘100与罗经鸟的壳体共同组成双层密封减震结构，避免了外部震动导致罗盘100测量偏差的问题，并且双层密封进一步提升了罗盘100的防水性能。
67.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参阅前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。