天然電場檢測用信號接收器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明專利公開了一種天然電場檢測用信號接收器，由檢測探頭Ⅰ和檢測連接器Ⅱ兩部分組成，其中檢測探頭Ⅰ包括：檢測桿1和檢測桿接頭2，與檢測電纜5連接的檢測連接器Ⅱ包括：檢測連接器3和信號接收電路4。本接收器用于接收天然電場在地層中傳播時遇到特殊地質(zhì)體所產(chǎn)生的特征信號，天然電場信號通過檢測桿1接收，經(jīng)檢測桿接頭2傳導(dǎo)至檢測連接器3中的信號接收電路4，經(jīng)過信號接收電路4調(diào)理后通過檢測電纜5傳輸至信號采集裝置。本發(fā)明檢測探頭Ⅰ與檢測連接器Ⅱ的插接操作簡便、聯(lián)接牢固可靠，且可對其聯(lián)接狀態(tài)和信號傳輸性能進(jìn)行檢測，保證了天然電場信號檢測的可靠性和精度，滿足野外地質(zhì)物探作業(yè)的特殊環(huán)境要求。
【專利說明】
天然電場檢測用信號接收器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明專利屬于地質(zhì)物探儀器領(lǐng)域配套的專用檢測裝置，特別涉及天然電場檢測用信號接收器。
【背景技術(shù)】
[0002]在地球物理檢測、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害檢測以及地下水勘探領(lǐng)域中，為了研究和分析地層地質(zhì)構(gòu)造，查明地下水源、地下采空區(qū)和特殊地質(zhì)體的分布情況。廣泛使用著各種檢測方法與儀器設(shè)備，如地質(zhì)雷達(dá)、電法檢測、甚低頻率檢測方法和天然電場檢測方法等。其中天然電場檢測方法具有檢測效率高、可連續(xù)掃描、成本低等優(yōu)點，同時與其他的物探方法相比具有勘探效率尚，準(zhǔn)確率尚，對地下水和特殊地質(zhì)體識別能力強(qiáng)的優(yōu)點。
[0003]而具體的相關(guān)的天然電場物探方法與儀器種類也很多，比如:音頻大地電磁測深法、大地電磁測深法、可控源音頻大地電磁測深法等。這些檢測方法和儀器都通過采集天然地電場信號，即大地天然電場信號，通過對采集到的天然電場信號進(jìn)行存儲。進(jìn)而采用相關(guān)數(shù)字信號處理方法分析天然電場視電阻率的分布情況和變化規(guī)律，進(jìn)行地層結(jié)構(gòu)的深部構(gòu)造反演分析和災(zāi)害預(yù)報等。
[0004]進(jìn)行上述檢測分析的第一步是通過相關(guān)檢測器件拾取天然電場信號，將其傳輸至數(shù)據(jù)采集儀器。因此，電場信號接收器件是非常關(guān)鍵的一環(huán)，其接收信號性能的好壞和聯(lián)接操作是否可靠，直接決定了所采集天然電場信號的正確與否。傳統(tǒng)天然電場信號接收器大多采用不極化電極，即將紫銅棒放在盛有飽和硫酸銅溶液的素?zé)晒拗校香~棒是通過由素?zé)晒逎B透的硫酸銅溶液的離子來導(dǎo)電的。在現(xiàn)場使用時，需要使用食鹽溶液來潤濕不極化電極所接觸的地面，給檢測工作增加了額外工作和帶來了不便。同時，探針與地表土壤的接觸就不是很緊密，其采樣精度和操作的便利程度都不夠好。因此，目前天然電場信號拾取裝置的現(xiàn)狀決定了，需要研制一種適用于地質(zhì)物探野外作業(yè)惡劣環(huán)境使用，且具有較強(qiáng)的抗空間電磁場干擾，操作簡便的天然電場信號接收器。
[0005]其次，由于天然電場檢測都是在野外進(jìn)行檢測，其工作環(huán)境較為惡劣。檢測范圍的地表植被覆蓋情況以及地面泥土的情況，空氣中的灰塵等都會對天然電場信號的檢測產(chǎn)生很大的影響。傳統(tǒng)的檢測桿連接器在于檢測桿聯(lián)接時有多種聯(lián)接方式，如BNC接頭式，直插式，螺紋聯(lián)接和金屬彈片式等。這些聯(lián)接方式，各有自身的優(yōu)點，但是在實際的地質(zhì)物探操作中，也暴露出各自的缺點。
[0006]例如，BNC接頭式，操作簡單，主要用于同軸電纜的聯(lián)接，但是在地質(zhì)物探的檢測過程中，電纜稍受外力作用，插接件就容易分離，造成數(shù)據(jù)采集過程中斷。直插式連接方式是很多插接件專業(yè)制造廠商如雷莫、歐度等公司大量生產(chǎn)的，用于檢測儀器傳輸信號之用，但用于地質(zhì)物探野外操作時，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴等缺點。從聯(lián)接牢固程度上來考慮的話，螺紋連接方式非常牢固，但是在連接時比較費時費力，且野外工作不可避免灰塵會進(jìn)行螺紋牙中，將會卡住連接器無法正常工作，甚至?xí)p傷螺紋。金屬彈片式的連接，解決了上述問題，但是其操作壽命受彈片壽命的限制，一般都比較短，需要經(jīng)常更換。
[0007]再者，目前所有的天然電場檢測接收器件，都不具備自身聯(lián)接狀態(tài)檢測的功能，也就是檢測接受器件是否正確可靠聯(lián)接，操作者是無法知道的。上述的不極化電極在連接時，僅僅是將檢測電纜的銅芯線鉸接在一起，更無從檢測天然電場檢測接收器件與檢測電纜及檢測儀器的聯(lián)接狀態(tài)。
[0008]目前，從相關(guān)文獻(xiàn)資料的檢索情況和天然電場儀器制造廠商處了解的情況來看，沒有一款天然電場信號接收器件解決了上述的問題。因此，本發(fā)明專利針對這一問題開展研究。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明專利提供天然電場檢測用信號接收器。采用尖頂?shù)膶?dǎo)電金屬材料制作檢測桿，使用過程中將檢測桿全部插入檢測地表的土壤中，這樣可以有效避免空間雜散電磁信號對天然電場信號的干擾。在檢測桿與檢測桿連接器的聯(lián)接上采用了一種新型的旋轉(zhuǎn)滑槽接口配合圓柱固定銷緊固的方式。很好的解決了目前大地電場檢測中存在的操作不便利和聯(lián)接不可靠的。同時本天然電場檢測用信號接收器所帶的檢測電路可以很便捷地完成該項檢測。檢測信號線為連接儀器與信號接收器的單芯屏蔽線，芯線用于傳輸信號接收器接收的天然電場信號，屏蔽層在正常檢測時與儀器模擬地連接、在探針連接狀態(tài)檢測時傳輸檢測信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明專利提供了一種天然電場檢測用信號接收器。
[0010]本發(fā)明專利公開了一種天然電場檢測用信號接收器，由檢測探頭I和檢測連接器Π兩部分組成，用于接收天然電場信號的檢測探頭I通過插接方式與檢測連接器Π且傳導(dǎo)接收信號至檢測連接器Π，接收信號經(jīng)檢測連接器Π內(nèi)部信號接收電路(4)調(diào)理后通過檢測電纜(5)傳輸至信號采集裝置。
[0011]在本發(fā)明專利中，所述的檢測探頭I包括檢測桿(I)和檢測桿接頭(2)，檢測桿(I)插入地表以接收天然電場信號，檢測桿接頭(2)用于連接并傳導(dǎo)接收信號至檢測連接器Π。
[0012]在本發(fā)明專利中，所述的檢測桿(I)總長度為160mm，其前端車削加工成頂尖角度為30度且長度為20mm的尖頂結(jié)構(gòu)(1-1)，尖頂結(jié)構(gòu)(1-1)后為長度為140mm的圓柱形的檢測桿身(1-2)，檢測桿身(1-2)后端面上向檢測桿身(1-2)內(nèi)部加工內(nèi)螺紋孔(1-3)，且在距離其后端面5_的地方，徑向加工一個緊固螺釘孔(1-4)，在緊固螺釘孔(1-4)中可以旋入緊固螺釘(1_5)。
[0013]在本發(fā)明專利中，所述的檢測桿接頭(2)由檢測桿接頭插座(2-1)、固定銷(2-2)、公針芯(2-3)、公針芯緊固螺釘(2-4)、緊固外螺紋(2-5)和橡膠圈(2-6)組成，在檢測桿接頭插座(2-1)的外徑上均勻分布有3個固定銷(2-2)，固定銷(2-2)為直徑2mm，高度為Imm的圓柱體，公針芯(2-3)插入檢測桿接頭插座(2-1)的中心孔內(nèi)，其后被公針芯緊固螺釘(2-4)頂住而固定，在檢測桿接頭(2)的后部加工有緊固外螺紋(2-5)，其與檢測桿身(1-2)后部加工的內(nèi)螺紋孔(1-3)形成螺紋配合，檢測桿接頭插座(2-1)的底部安裝有橡膠圈(2-6)。
[0014]在本發(fā)明專利中，所述的檢測連接器Π包括用于聯(lián)接檢測桿接頭(2)的活動頭組件、內(nèi)置信號接收電路(4)的連接器腔組件、與公針芯(2-3)電連接的母針芯組件和固定檢測電纜(5)用的電纜固定組件四部分。
[0015]在本發(fā)明專利中，所述的活動頭組件包括旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)、母針芯插座(3-2)和開口環(huán)形彈簧片(3-3)，其中旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)由母針芯插座組件插孔(3-1-1)、定位滑槽(3-1-2)與緊定孔(3-1-3)組合成一個整體，并沿母針芯插座組件插孔(3-1-1)的內(nèi)壁以120度的角度間隔均勻分布3組，旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)具有階梯內(nèi)壁結(jié)構(gòu)(3-1-5)，在旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)的中段加工有彈簧片固定凹槽一(3-1-4);其中母針芯插座(3-2)由母針芯組件插孔(3-2-1)、彈簧片固定凹槽二 (3-2-2)、母針芯固定螺栓環(huán)固定內(nèi)螺紋(3-2-3)和連接器腔組件活動頭固定外螺紋(3-2-4)組成;其中開口環(huán)形彈簧片(3-3)由一片彈性金屬彈簧墊圈制作而成，在其中部切出一個斜形切槽(3-3-1)。
[0016]在本發(fā)明專利中，所述的連接器腔組件包括連接器腔本體(3-4)、電纜固定橡膠套(3-5)和電纜楔形固定環(huán)(3-6)，其中連接器腔本體(3-4)上加工有與活動頭組件相聯(lián)接的內(nèi)螺紋(3-4-1);其中電纜固定橡膠套(3-5)和電纜楔形固定環(huán)(3-6)的中心上都加工有檢測電纜進(jìn)線孔(3-5-1)。
[0017]在本發(fā)明專利中，所述的母針芯組件包括母針芯絕緣體(3-7)、母針芯(3-8)、母針芯絕緣頂蓋(3-9)和母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)，其中母針芯絕緣體(3-7)加工成具有軸肩的階梯軸肩(3-7-1)，母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)上加工有針芯固定螺栓環(huán)外螺紋(3-10-1)和電纜焊接接口(3-10-2)。
[0018]在本發(fā)明專利中，所述的電纜固定組件包括尾蓋(3-11)、電纜尾線固定橡膠套Ο-υ)，其中尾蓋 (3-11) 內(nèi)壁加工有固定內(nèi)螺紋 (3-11-1)，可以連接到連接器腔組件； 電纜尾線固定橡膠套(3-12)的中心加工有電纜線孔(3-12-1)。
[0019]在本發(fā)明專利中，所述的信號接收電路(4)包括磁珠(4-1)、二極管(4-2)、電容(4-
3)，其中磁珠(4-1)連接在檢測電纜(5)的芯線與母針芯(3-8)之間，二極管(4-2)與電容(4-3)并聯(lián)后連接在檢測電纜(5)的屏蔽層與母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)的電纜焊接接口(3-10-
2)之間。
[0020]本發(fā)明專利的有益效果在于:對于天然電場檢測中的地電場信號進(jìn)行檢測，將檢測的信息通過檢測電纜傳送給檢測裝置進(jìn)行處理分析，創(chuàng)新性的檢測組件設(shè)計，有效的解決了傳統(tǒng)天然電場檢測組件的缺點，具有操作方便可靠，抗干擾能力強(qiáng)，適用于野外操作，同時可以完成天然電場探測用信號接收器連接狀態(tài)的檢測與信號通道狀態(tài)好壞的判斷。
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利作進(jìn)一步的說明。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明專利的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明專利的檢測桿(I)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明專利的檢測桿接頭(2)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明專利的檢測連接器活動頭組件(a)的裝配示意圖；
圖5為本發(fā)明專利的活動頭組件(a)的母針芯插座結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明專利的活動頭組件(a)的旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明專利的活動頭組件(a)的開口環(huán)形彈簧片結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為本發(fā)明專利的連接器腔體組件(b)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為本發(fā)明專利的母針芯組件(C)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為本發(fā)明專利的電纜固定組件(d)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為本發(fā)明專利的信號接收電路圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施方案對本發(fā)明專利作進(jìn)一步說明。
[0024]參見圖1，本天然電場檢測用信號接收器，由檢測探頭I和檢測連接器Π兩部分組成，進(jìn)一步具體可以劃分為檢測桿(I)、檢測桿接頭(2)、檢測連接器(3)、信號接收電路(4)和檢測電纜(5)五個部分組成。用于接收天然電場信號的檢測探頭I包括檢測桿(I)和檢測桿接頭(2)，并通過插接方式與檢測連接器Π且傳導(dǎo)接收信號至檢測連接器Π，接收信號經(jīng)檢測連接器Π內(nèi)部信號接收電路(4)調(diào)理后通過檢測電纜(5)傳輸至信號采集裝置。
[0025]本天然電場檢測用信號接收器，包括檢測桿(1)、檢測桿接頭(2)、檢測連接器(3)、信號接收電路(4)和檢測電纜(5)五個部分組成。本接收器接收大地天然電場在地層中傳播時遇到特殊地質(zhì)體或地下水所產(chǎn)生的特征信號。天然電場信號通過檢測桿(I)接收，經(jīng)檢測桿接頭(2)傳導(dǎo)至檢測連接器(3)中的信號接收電路(4)，經(jīng)過信號接收電路調(diào)理后經(jīng)檢測電纜(5)傳輸至信號采集裝置。本專利適應(yīng)野外作業(yè)的特殊環(huán)境，具有防水防塵的優(yōu)點，檢測桿與連接器插接操作簡便，聯(lián)接牢固可靠。并可對檢測桿與連接器的連接狀態(tài)和通道性能進(jìn)行檢測，保證了天然電場信號采集的可靠性和采集精度。
[0026]參見圖2，檢測桿(I)用于拾取天然電場信號穿透不同的地質(zhì)體和地下水而產(chǎn)生的動態(tài)信息，總長度為160mm，直徑為10mm，采用圓柱形金屬材料經(jīng)切削加工而成，檢測桿(I)優(yōu)選材料:鎳鐵等導(dǎo)電性好的硬質(zhì)金屬材料。在其頂端切削出一個長度為20mm的尖頂結(jié)構(gòu)(1-1)，以便于插入待探測地表的土壤中。尖頂結(jié)構(gòu)(1-1)后面是長度為140_的圓柱體檢測桿身(1-2)，用于接收拾取天然電場信號。在檢測桿身(1-2)的右端面加工有內(nèi)螺紋孔(1-
3)，將檢測桿接頭(2)左部的緊固外螺紋(2-5)旋入檢測桿身(1-2)右部加工的內(nèi)螺紋孔(1-
3)中，即可完成檢測桿(I)與檢測桿接頭(2)的緊固聯(lián)接。而螺紋聯(lián)接在多次的使用過程中，可能會出現(xiàn)螺紋松動和脫落。為了進(jìn)一步提高該螺紋聯(lián)接的牢固程度，本發(fā)明專利在檢測桿(I)距離尾端5mm的地方，加工一個徑向的緊固螺釘孔(1-4)，其中可以旋入緊固螺釘(1-5)。該緊固螺釘會頂住并破壞檢測桿接頭(2)左部的緊固外螺紋(2-5)，用于將檢測桿(I)與檢測桿接頭(2)固定防松。
[0027]參見圖3，檢測桿接頭(2)中的檢測桿接頭插座(2-1)采用與探測桿(I)相同的金屬材料，加工成中空的環(huán)形孔，其內(nèi)徑為12mm，外徑為14mm。在檢測桿接頭插座(2-1)的外徑上均勻分布有3個固定銷(2-2)，固定銷(2-2)為直徑2_，高度為Imm的圓柱體，用于與活動頭組件(a)進(jìn)行固定聯(lián)接。檢測桿接頭(2)中的公針芯(2-3)直徑為2_，用于傳遞探測桿(I)拾取的天然電場信號，因此需要具有良好的導(dǎo)電性，采用純銅切削加工。在檢測桿接頭插座(2-1)的中心孔內(nèi)加工有通孔，通孔的后面加工一段內(nèi)螺紋。將公針芯(2-3)插入該通孔內(nèi)，其后被公針芯緊固螺釘(2-4)頂住，公針芯緊固螺釘(2-4)與通孔后面的內(nèi)螺紋形成螺紋聯(lián)接而固定公針芯(2-3)。在檢測桿接頭(2)的左部加工緊固外螺紋(2-5)，其與檢測桿身(1-2)右部加工的內(nèi)螺紋孔(1-3)形成螺紋配合，從而實現(xiàn)檢測桿(I)與檢測桿接頭(2)的牢固聯(lián)接。檢測桿接頭插座(2-1)的底部安裝有橡膠圈(2-6)，用于緩沖檢測連接器(3)插入時，帶來的沖擊。
[0028]在本發(fā)明專利中，所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的檢測連接器(3)由活動頭組件(a)、連接器腔組件(b)、母針芯組件(C)、電纜固定組件(d)四部分組成。
[0029]參見圖4，活動頭組件(a)的裝配圖，可見活動頭組件(a)包括旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)，母針芯插座(3-2)和開口環(huán)形彈簧片(3-3)，旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)和母針芯插座(3-2)采用與探測桿(I)相同的材料加工。
[0030]參見圖5，旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)采用與探測桿(I)相同的金屬材料，加工而成。參見其結(jié)構(gòu)圖，可見旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)包含如下細(xì)節(jié):旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)的前部加工有母針芯插座組件插孔(3-1-1)，在旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)與檢測桿接頭(2)連接時，在其中插入檢測桿接頭插座(2-1)。在旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)與檢測桿接頭插座(2-1)相配合的端面上沿圓周方向，角度間隔120度加工有3個定位滑槽(3-1-2)，滑槽由與固定銷(2-2)匹配的矩形槽和沿母針芯插座組件插孔(3-1-1)的內(nèi)壁上加工的螺旋滑槽組成。在定位滑槽(3-1-2)的尾端沿母針芯插座組件插孔(3-1-1)的內(nèi)壁徑向方向加工一個直徑為3mm的緊定孔(3-1-3)，沿圓周方向角度間隔為120度加工3個緊定孔(3-1-3)。在旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)的中段具有階梯內(nèi)壁結(jié)構(gòu)(3-1-5)，用于固定母針芯組件(C)。
[0031]定位滑槽(3-1-2)與緊定孔(3-1-3)組合成一個組件，沿母針芯插座組件插孔(3-1-1)的內(nèi)壁以120度的角度間隔均勻分布3組。當(dāng)檢測桿接頭(2)外表面上的3個固定銷(2-
2)對準(zhǔn)定位滑槽(3-1-2)的矩形槽插入，手動旋轉(zhuǎn)檢測桿接頭(2)，則3個固定銷(2-2)將會沿著弧形定位滑槽(3-1-2)滑動，并插入緊定孔(3-1-3)中，從而實現(xiàn)檢測桿接頭(2)與旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)的可靠聯(lián)接。反方向旋轉(zhuǎn)檢測桿接頭(2)，則檢測桿接頭(2)的3個固定銷(2-2)將會沿著弧形定位滑槽(3-1-2)退出，從而實現(xiàn)檢測桿接頭(2)與旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)的簡便分離。在旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)的中后部，距離端面1mm的位置，在其內(nèi)壁加工寬度為3mm，深度為Imm的彈簧片固定凹槽一 (3-1-4)。
[0032]參見圖6，母針芯插座(3-2)采用與探測桿(I)相同的金屬材料，加工而成。其由母針芯組件插孔(3-2-1)、彈簧片固定凹槽二 (3-2-2)、母針芯固定螺栓環(huán)固定內(nèi)螺紋(3-2-3)和連接器腔組件活動頭固定外螺紋(3-2-4)組成。母針芯組件插孔(3-2-1)位于母針芯插座(3-2)的前部，是一個內(nèi)空圓柱孔，其中插入母針芯組件(C)。在母針芯插座(3-2)正中間外徑位置，加工寬度為3mm，深度為Imm的彈簧片固定凹槽二 (3-2-2)。在母針芯插座(3-2)的后端內(nèi)壁上加工有母針芯固定螺栓環(huán)固定內(nèi)螺紋(3-2-3)，用于與母針芯組件(c)的母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)進(jìn)行螺紋聯(lián)接。在母針芯插座(3-2)的后端的外表面加工有連接器腔組件活動頭固定外螺紋(3-2-4)，用于與連接器腔本體(3-4)上的內(nèi)螺紋(3-4-1)進(jìn)行螺紋聯(lián)接。
[0033]參見圖7，開口環(huán)形彈簧片(3-3)由一片彈性金屬彈簧墊圈制作而成，在其中部切出一個斜形切槽(3-3-1)。將母針芯插座(3-2)插入旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)的母針芯插座組件插孔(3-1-1)中，將兩者的彈簧片固定凹槽一 (3-1-4)和彈簧片固定凹槽二 (3-2-2)對齊，然后，將開口環(huán)形彈簧片(3-3)沿著母針芯插座(3-2)與旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)之間的環(huán)形縫隙中插入到固定凹槽中，使用鑷子之類的尖頂工具，撥動斜形切槽(3-3-1)，將其塞入固定凹槽中，即可將母針芯插座(3-2)與旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)可靠地聯(lián)接在一起。并且由于開口環(huán)形彈簧片(3-3)可以在固定凹槽中轉(zhuǎn)動，而母針芯插座(3-2)在旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)中可以自由地轉(zhuǎn)動。
[0034]參見圖8，連接器腔組件(b)，包括連接器腔本體(3-4)、電纜固定橡膠套(3-5)和電纜楔形固定環(huán)(3-6)。連接器腔本體(3-4)采用與探測桿(I)相同的材料切削加工而成，連接器腔本體(3-4)內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，用于放置信號接收電路(4)。在連接器腔本體(3-4)前部加工與活動頭組件(a)相聯(lián)接的內(nèi)螺紋(3-4-1)，連接器腔本體(3-4)后部加工有與尾蓋相聯(lián)接的外螺紋(3-4-2)。電纜固定橡膠套(3-5)采用彈性良好的橡膠材料注塑制造，電纜固定橡膠套(3-5)的中心位置加工有檢測電纜進(jìn)線孔(3-5-1)。電纜固定橡膠套(3-5)的右端面與連接器腔本體(3-4)平面接觸，其右端加工成角度為20度的楔形體，用于與具有相同形狀的電纜楔形固定環(huán)(3-6)相配合。電纜楔形固定環(huán)(3-6)采用鋁合金材料制造，其內(nèi)表面為角度為20度的楔形孔，尺寸與電纜固定橡膠套(3-5)的楔形體一致。
[0035]參見圖9，母針芯組件(C)包括母針芯絕緣體(3-7)、母針芯(3-8)、母針芯絕緣頂蓋(3-9)和母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)。其中母針芯絕緣體(3-7)與母針芯絕緣頂蓋(3-9)采用高強(qiáng)度絕緣塑料制造，在信號接收器使用過程中保證接收器外殼與芯線的良好電隔離。母針芯絕緣體(3-7)加工成具有軸肩的階梯軸肩(3-7-1)，當(dāng)母針芯組件(c)插入母針芯插座組件插孔(3-1-1)時，該階梯軸肩(3-7-1)會與旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)的階梯內(nèi)壁結(jié)構(gòu)(3-1-5)相接觸，保證母針芯組件(c)的定位與固定。母針芯絕緣頂蓋(3-9)安裝在母針芯絕緣體(3-7)的右邊，頂住母針芯絕緣體(3-7)，其后被母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)頂住固定。母針芯絕緣體(3-7)和母針芯絕緣頂蓋(3-9)的中心開有直徑為3mm的中心通孔，用于安裝母針芯(3-8)。母針芯(3-8)和母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)材料為純銅。母針芯(3-8)是一個內(nèi)徑為3mm，壁厚為Imm的圓柱筒形，插入母針芯絕緣體(3-7)和母針芯絕緣頂蓋(3-9)的中心通孔中。母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)為壁厚為2mm的圓柱圓環(huán)，在其外徑上加工有針芯固定螺栓環(huán)外螺紋(3-10-1)，用于與母針芯固定螺栓環(huán)固定內(nèi)螺紋(3-2-3)形成螺紋聯(lián)接，并固定母針芯絕緣體(3-7)和母針芯絕緣頂蓋(3-9)。母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)上加工有針芯固定螺栓環(huán)外螺紋(3-10-1)和電纜焊接接口(3-10-2)，電纜焊接接口(3-10-2)用于與檢測電纜(5)的屏蔽線相焊接。
[0036]參見圖10，電纜固定組件(d)包括，尾蓋(3-11)和電纜尾線固定橡膠套(3-12)。尾蓋(3-11)采用與探測桿(I)相同的金屬材料制造，其左端內(nèi)壁加工有固定內(nèi)螺紋(3-11-1)，可以連接到連接器腔本體(3-4)后部的外螺紋(3-4-2)上，從而實現(xiàn)電纜固定組件(d)與連接器腔組件(b)的聯(lián)接。電纜尾線固定橡膠套(3-12)采用與電纜固定橡膠套(3-5)相同材料的橡膠制造，中間開有電纜線孔(3-12-1)。
[0037]參見圖11，在本發(fā)明專利中，所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的信號接收電路(4)，包括磁珠(4-1)，二極管(4-2)，電容(4-3)，磁珠在電路上可以等效為電阻R與電感L的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。本電路放置在連接器腔本體(3-4)中，并將該腔體內(nèi)部填充環(huán)氧樹脂密封固定。
[0038]檢測桿(I)通過探測桿接頭(2)和檢測連接器(3)聯(lián)接成一個整體信號接收器組件，并按照以下聯(lián)接順序:公針芯(2-3)到母針芯組件插孔(3-2-1)形成支路聯(lián)接到信號接收電路(4)的A節(jié)點，檢測桿(I)到探測桿接頭(2)和檢測連接器(3)再到母針芯固定螺栓環(huán)固定內(nèi)螺紋(3-2-3)形成支路聯(lián)接到信號接收電路(4)的B節(jié)點;檢測電纜(5)的芯線連接到信號接收電路(4)的C節(jié)點，檢測電纜(5)的屏蔽線連接到信號接收電路(4)的D節(jié)點，二極管與電容并聯(lián)后串接于信號接收電路(4)的A節(jié)點與信號接收電路(4)的C節(jié)點之間，磁珠串聯(lián)在信號接收電路(4)的B節(jié)點與信號接收電路(4)的D節(jié)點之間。
[0039]當(dāng)檢測桿接頭插入檢測連接器時，由于母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)與檢測桿本體是短路的，即可實現(xiàn)信號接收電路(4)的A節(jié)點與B節(jié)點短路。
[0040]本發(fā)明專利中，檢測電纜(5)為連接信號接收器與檢測儀器的單芯屏蔽線，電纜芯線用于傳輸信號接收器接收的天然電場信號，電纜屏蔽層在正常檢測時與檢測儀器的模擬地連接、在天然電場探測用信號接收器連接狀態(tài)檢測時傳輸檢測信號。
【主權(quán)項】
1.一種天然電場檢測用信號接收器，其特征在于由檢測探頭I和檢測連接器Π兩部分組成，用于接收天然電場信號的檢測探頭I通過插接方式與檢測連接器Π且傳導(dǎo)接收信號至檢測連接器Π，接收信號經(jīng)檢測連接器Π內(nèi)部信號接收電路(4)調(diào)理后通過檢測電纜(5)傳輸至信號采集裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的檢測探頭I包括檢測桿(I)和檢測桿接頭(2)，檢測桿(I)插入地表以接收天然電場信號，檢測桿接頭(2)用于連接并傳導(dǎo)接收信號至檢測連接器Π。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的檢測桿(I)總長度為160mm，其前端車削加工成頂尖角度為30度且長度為20mm的尖頂結(jié)構(gòu)(1-1)，尖頂結(jié)構(gòu)(1-1)后為長度為140mm的圓柱形的檢測桿身(1-2)，檢測桿身(1-2)后端面上向檢測桿身(1-2)內(nèi)部加工內(nèi)螺紋孔(1-3)，且在距離其后端面5mm的地方，徑向加工一個緊固螺釘孔(1-4)，在緊固螺釘孔(1-4)中可以旋入緊固螺釘(1-5)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的檢測桿接頭(2)由檢測桿接頭插座(2-1)、固定銷(2-2)、公針芯(2-3)、公針芯緊固螺釘(2-4)、緊固外螺紋(2-5)和橡膠圈(2-6)組成，在檢測桿接頭插座(2-1)的外徑上均勻分布有3個固定銷(2-2)，固定銷(2-2)為直徑2_，高度為Imm的圓柱體，公針芯(2-3)插入檢測桿接頭插座(2-1)的中心孔內(nèi)，其后被公針芯緊固螺釘(2-4)頂住而固定，在檢測桿接頭(2)的后部加工有緊固外螺紋(2-5)，其與檢測桿身(1-2)后部加工的內(nèi)螺紋孔(1-3)形成螺紋配合，檢測桿接頭插座(2-1)的底部安裝有橡膠圈(2-6)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的檢測連接器Π包括用于聯(lián)接檢測桿接頭(2)的活動頭組件、內(nèi)置信號接收電路(4)的連接器腔組件、與公針芯(2-3)電連接的母針芯組件和固定檢測電纜(5)用的電纜固定組件四部分。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的活動頭組件包括旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)、母針芯插座(3-2)和開口環(huán)形彈簧片(3-3)，其中旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)由母針芯插座組件插孔(3-1-1)、定位滑槽(3-1-2)與緊定孔(3-1-3)組合成一個整體，并沿母針芯插座組件插孔(3-1-1)的內(nèi)壁以120度的角度間隔均勻分布3組，旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)具有階梯內(nèi)壁結(jié)構(gòu)(3-1-5)，在旋轉(zhuǎn)接頭(3-1)的中段加工有彈簧片固定凹槽一 (3-1-4);其中母針芯插座(3-2)由母針芯組件插孔(3-2-1 )、彈簧片固定凹槽二 (3-2-2)、母針芯固定螺栓環(huán)固定內(nèi)螺紋(3-2-3)和連接器腔組件活動頭固定外螺紋(3-2-4)組成;其中開口環(huán)形彈簧片(3-3)由一片彈性金屬彈簧墊圈制作而成，在其中部切出一個斜形切槽(3-3-1)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的連接器腔組件包括連接器腔本體(3-4)、電纜固定橡膠套(3-5)和電纜楔形固定環(huán)(3-6)，其中連接器腔本體(3-4)上加工有與活動頭組件相聯(lián)接的內(nèi)螺紋(3-4-1);其中電纜固定橡膠套(3-5)和電纜楔形固定環(huán)(3-6)的中心上都加工有檢測電纜進(jìn)線孔(3-5-1)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的母針芯組件包括母針芯絕緣體(3-7)、母針芯(3-8)、母針芯絕緣頂蓋(3-9)和母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)，其中母針芯絕緣體(3-7)加工成具有軸肩的階梯軸肩(3-7-1)，母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)上加工有針芯固定螺栓環(huán)外螺紋(3-10-1)和電纜焊接接口(3-10-2)。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的電纜固定組件包括尾蓋(3-11)、電纜尾線固定橡膠套(3-12)，其中尾蓋(3-11)內(nèi)壁加工有固定內(nèi)螺紋(3-11-1)，可以連接到連接器腔組件；電纜尾線固定橡膠套(3-12)的中心加工有電纜線孔(3_12_1)ο10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然電場檢測用信號接收器，其特征在于所述的信號接收電路(4)包括磁珠(4-1)、二極管(4-2)、電容(4-3)，其中磁珠(4-1)連接在檢測電纜(5)的芯線與母針芯(3-8)之間，二極管(4-2)與電容(4-3)并聯(lián)后連接在檢測電纜(5)的屏蔽層與母針芯固定螺栓環(huán)(3-10)的電纜焊接接口( 3-10-2)之間。
【文檔編號】G01V3/08GK105911598SQ201610482892
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】王靖, 黃采倫, 周少武, 周博文, 陳超洋, 南茂元
【申請人】湖南科技大學(xué)