鑒于國內外海洋地震臺網的缺乏,本文介紹了一種面向全球海域應用的漂浮式海底地震接收系統(tǒng)(mobile earthquake recording in marine areas by independent divers, MERMAID)。針對潛浮式地震儀MERMAID浮標的研發(fā)過程,建立了浮標的總體設計要求與典型工作循環(huán)流程,設計了液壓式浮力調節(jié)系統(tǒng)、機械結構等,并對比分析了不同轉速及負浮力下潛過程,最后進行了實驗室壓力檢測和千島湖湖試。試驗結果表明,該浮標能在15MPa壓力下保持良好的密封性與穩(wěn)定性,利用水聽器可以有效地采集到天然地震縱波(P波),同時計算各模塊單個周期的能耗,以驗證設計指標。

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【部分圖文】：

圖1MERMAID浮標外形結構

深海1500m左右的溫度、鹽度和密度幾乎處于均勻狀態(tài),是觀測天然地震P波的理想層面。球形MERMAID浮標(圖1)是長時間懸停在某一深度范圍的海洋剖面裝置,采用水聽器“監(jiān)聽”信號,能夠實現0～1200m深度范圍內的懸停、周期性自主升沉,在水面進行GPS定位及衛(wèi)星數據傳輸等,其橫向....

圖2浮力調節(jié)系統(tǒng)原理

根據設計要求,浮標在1200m深度的壓強為12MPa,取安全系數s=1.3,浮力調節(jié)系統(tǒng)最大運行壓力取15MPa�，F有的滾珠絲杠結構是利用減速電機驅動液壓缸內滾珠絲桿螺旋轉動,來調節(jié)油囊的體積(丁巍偉等,2019),存在浮力調節(jié)量小,重心不穩(wěn)定的缺點。本文設計油泵式浮力調節(jié)原理如....

圖3浮標典型循環(huán)過程

2)下潛過程:關閉水聽器,開啟回油泵,在低壓條件下迅速回油,浮標為變加速運動;回油結束后,在負浮力狀態(tài)近似勻速下潛,由液壓管路中的壓力傳感器采集系統(tǒng)外部壓強,反饋當前深度信號;到達預定深度后,開啟排油泵往外油囊微量多次排油,調節(jié)重力等于浮力時,當判斷壓力傳感器數值基本不變時設定浮....

圖4MERMAID浮標結構布局

3)控制艙:固定主控制板、銥星、無線電等元器件,與液壓艙、電池艙之間采用標準化接口連接。天線固定在浮球外部最上端,能夠保證通訊質量。甚低頻、低功耗、高靈敏度水聽器作為系統(tǒng)信號采集裝置固定在浮球保護殼,另一端通過水密連接件與內部控制板連接。同時預留其他傳感器接口。2.3結構優(yōu)化設....

本文編號：3979930