專利名稱：高精度深井六維地震計的制作方法
技術領域：
本發明涉及微振動傳感器，主要是對天然地震的預警和震級的傳感，以及對地球
自轉所產生的微動量進行高精度傳感、測試分析與科學研究。
背景技術：
目前用于天然地震作傳感的是三分向地震計，使用的環境溫度范圍小，傳感頻響 范圍窄，傳感精度相對偏低，只能作為震后的震級傳感。外形尺寸偏大，為了減小噪音對天 然地震的監測影響，使用安裝監測的地點環境只能是遠離城市鬧區，或者專門建造地下室 來安裝地震計等監測設備。這樣一來目前天然地震的監測點都處于松散狀態，而且建造地 下室作為天然地震的監測點，占地面積大、造價高等問題。
發明內容
本發明的高精度深井六維地震計，克服了上述不足問題，提供一種新型高精度深 井六維地震計。根據井下溫差變化小等特點，安裝在井下的地震計動態范圍始終保持在 ± 120dB (240dB)的狀態，這樣就可以對地球自轉所產生的微動量可以進行高精度傳感、測 試分析與科學研究。如果布局緊密合理可以起到對天然地震提前預警的傳感作用。如使用 的環境溫度在_40°C 55t:之間變化時，該地震計的有效動態范圍保持在160dB，準確 度(精度)《|±0.002|dB(《I ±0.01| % )，最寬頻響范圍0 2500Hz，信息傳感量是 三分向地震計的25倍以上。 本發明的高精度深井六維地震計為實現上述目的所采用的技術方案是；同時采用 三個石英撓性伺服電路加速度計，將加速度計固定安裝在支架上，每個加速度計的傳感力 矩軸方向的安裝互為90夾角，并裝入殼體內。殼體外形底部為錐形與深井的底部為點接 觸，在殼體外端上部的同一圓弧上、分別安裝有三個成120度角的調整铞環和三條調整鋼 絲與地面上的三個調整繞線機相連接，通過調整繞線機來確保兩個水平方向(橫向軸)的 傳感力距軸的零位基準點，重力場方向(縱向軸)的零位采用了零位平衡控制電路，三個加 速度計的傳感信號通過輸出導線與殼體上的航空插座連接。 所述石英撓性伺服電路加速度計為雙力距器石英撓性伺服電路加速度計。
所述支架為鋁合金，加速度計通過螺釘固定在支架上。 所述殼體為園柱錐形，外形尺寸最小可以為①60mmX180mm，不銹鋼材料 1Crl8Ni9Ti。 所述航空插座通過螺釘固定安裝在殼體上。
所述零位平衡控制電路為電子自舉電路。 本發明的高精度深井六維地震計采用的工作原理；同時采用三個石英撓性伺服電 路加速度計，三個加速度計的傳感力矩軸方向分別用x. y. z來表示，每個加速度計的傳感 力矩軸方向都是以零位輸出為基準點，水平方向的兩個(橫向軸)零位基準點靠三點繞線 調整法來保證，重力場方向(縱向軸)的零位采用了零位平衡控制電路，三個加速度計都有
3正矢量電壓脈沖信號和負矢量電壓脈沖信號輸出。正、負矢量電壓脈沖值分別代表振動的 方向和振動的幅度，這樣三個加速度計就建立了六維傳感體系。
圖1是表示三個加速度計傳感力矩軸輸出的六維矢量電壓坐標圖。 1.兩個橫向軸x和y加速度計的傳感力矩軸方向與大地水平面平行，兩個加速度
計的傳感力矩軸方向在一個中心軸內交叉成90度角安裝，縱向軸z加速度計的傳感力矩軸
方向與大地水平面垂直成90度角安裝，根據各傳感力矩軸輸出有正、負矢量電壓脈沖值來
分別代表振動的方向和振動的幅度。如x軸代表東、西方向。y軸代表南、北方向。z軸代
表上、下方向。 2.縱向軸z加速度計的零位調整完全采用零位平衡控制電路。
圖2為本發明的高精度深井六維地震計結構剖視示意圖。
具體實施例方式
如圖2所示的高精度深井六維地震計，將三個石英撓性伺服電路加速度計(2). (4). (5)分別安裝在支架(3)上，通過螺釘安裝在殼體(1)內，三個加速度計的輸出信號通 過信號線(6)與航空插座(7)連接，水平方向的零位調整鋼線通過與地面上的三個調整繞 線機(8). (9). (10)相連接。
權利要求
一種高精度深井六維地震計，其特征是將三個石英撓性伺服電路加速度計(2).(4).(5)分別安裝在支架(3)上，通過螺釘安裝在殼體(1)內，三個加速度計的輸出信號通過信號線(6)與航空插座(7)連接，水平方向的零位調整鋼線通過與地面上的三個調整繞線機(8).(9).(10)相連接。
2. 根據權利要求1所述的高精度深井六維地震計，其特征是同時采用三個石英撓性 伺服電路加速度計(2). (4). (5)為雙力距器石英撓性伺服電路加速度計。
3. 根據權利要求1所述的高精度深井六維地震計，其特征是三個加速度計的傳感力 矩軸方向的安裝互為90夾角。其中加速度計(2). (4)零位調整采用三點铞環繞線調整法， 加速度計(5)的零位調整采用零位平衡控制電路。
4. 根據權利要求1所述的高精度深井六維地震計，其特征是支架(4)為鋁合金材料。
5. 根據權利要求l所述的高精度深井六維地震計，其特征是殼體(1)為園柱錐形，外 形尺寸最小可以為①60mmX180mm，不銹鋼材料1Crl8Ni9Ti。
全文摘要
本發明涉及微振動傳感器，主要是對天然地震的預警和震級的傳感，以及對地球自轉所產生的微動量進行高精度傳感、測試分析與科學研究。同時采用三個石英撓性伺服電路加速度計，每個加速度計的傳感力矩軸方向的安裝互為90度夾角，每個加速度計的傳感力矩軸方向都是以零位輸出為基準點，水平方向的兩個零位基準點靠三點铞環繞線調整法來保證，重力場方向的零位采用了零位平衡控制電路，加速度計都有正矢量電壓脈沖信號和負矢量電壓脈沖信號輸出，正、負矢量電壓脈沖值分別代表振動的方向和振動的幅度，這樣三個加速度計就建立了六維傳感體系，最大動態范圍為240dB，如使用環境溫度在-40℃～55℃變化時有效動態范圍≥160dB，精度≤|±0.01|％，最寬頻響范圍0～2500Hz。
文檔編號G01V1/18GK101738633SQ200910265239
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者陳 峰 申請人:陳 峰