本发明涉及地震勘探装置技术领域，尤其是涉及一种轮式检波装置。
背景技术：
地震勘探是利用弹性波在地下介质中传播规律来查明地下地质情况的一种地球物理勘探方法。地震检波器地震勘探中最基础，最重要的数据采集装置。传统的地震检波器为了与地面耦合，需要把检波器的插头插入土中。
随着城镇化的进展，越来越多的地震勘探在城市环境中开展，由于硬化路面不能埋植检波器，因此多采用加装耦合底座的方式。为保证与硬化地面的耦合效果，检波器耦合底座必须具备足够的重量，导致检波器施工布置工作量较大，使得工作效率极为低下，而且由于耦合式检波器的重量较大，不易移动，即使是将检波器耦合底座设计成利于拖拽的船型或铁靴型，拖拽时要克服的摩檫力也较大，不仅限制了排列的长度，而且拖缆上巨大的张力在施工中也存在安全隐患。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种轮式检波装置，以解决现有的检波器在布置工作量大，效率低下，不利于移动等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种轮式检波装置，具体技术方案如下：
一种轮式检波装置，包括轮体、检波机构和数据处理机构；所述轮体内设有第一容腔；所述检波机构安装固定于所述第一容腔内，并用于检测地震波；所述数据处理机构与所述检波机构相连接，所述数据处理机构接收所述检波机构检测到的电信号，并将所述电信号转化为地震波数据。
进一步的，所述检波机构包括多个检波芯体，多个所述检波芯体沿所述第一容腔的周向间隔布设。
进一步的，所述检波芯体的长度方向与所述轮体的外轮廓线相交于一个交点，所述检波芯体的长度方向与所述交点处的切线相垂直。
进一步的，多个所述检波芯体均匀间隔布设。
进一步的，多个所述检波芯体包括沿顺时针排布的第一检波芯体、第二检波芯体、第三检波芯体和第四检波芯体；所述第一检波芯体和所述第三检波芯体的长度方向均位于第一直线，所述第二检波芯体和所述第四检波芯体的长度方向均位于第二直线，所述第一直线和所述第二直线相互垂直。
进一步的，还包括重力感应机构，所述重力检测感应机构安装在所述轮体内；所述重力感应机构与所述数据处理机构相连接，所述重力感应机构用于判断各所述检波芯体位于所述轮体中心下方或上方，当检测到所述检波芯体位于所述轮体中心下方时，向所述数据处理机构输出第一信号；当检测到所述检波芯体位于所述轮体中心上方时，向所述数据处理机构输出第二信号；所述数据处理机构基于所述第一信号、所述第二信号和各所述检波芯体检测到的电信号得出地震波数据。
进一步的，所述重力感应机构包括多个重力感应结构，多个所述重力感应结构与多个所述检波芯体一一对应配合，并用于检测相应的所述检波芯体位于所述轮体中心下方或上方。
进一步的，所述重力感应机构设有第二容腔，所述第二容腔内灌装有导电液体；所述重力感应结构包括位于所述第二容腔两侧壁上的触点，所述导电液体位于两个所述触点之间时，两个所述触点导通。
进一步的，所述导电液体的体积为所述第二容腔的一半。
进一步的，所述触点与所述圆形侧壁的圆心的连线方向与所述检波芯体的长度方向一致或平行。
根据本发明提供的轮式检波装置，采用轮体替代现有的船型或铁靴型检波器，在硬化路面采集地震信号时，由于滚动摩擦远小于滑动摩擦，因此移动布置检波器时更为容易，能实现多道大排列的快速布置，大大提升了布设效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的轮式检波器的结构示意图。
图标：
1-轮体；11-第一容腔；
2-检波机构；21-第一检波芯体；22-第二检波芯体；23-第三检波芯体；24-第四检波芯体；
3-重力感应机构；31-第二容腔；32-导电液体；33-第一触点；34-第二触点；35-第三触点；36-第四触点。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
基于背景技术中的问题可知，由于现有的检波器在移动过程中不可避免的与硬化路面产生摩擦，而检波器的重量较大，因此造成了检波器移动不便、布设效率低下等问题，有鉴于此，本实施例提供了一种轮式检波器，将原本的滚动摩擦改进为滚动摩擦，通过降低摩擦力来实现检波器的便捷移动。
具体的，结合附图1所示(图中检波芯体上的箭头方向为其自身的长度方向)，本实施例的轮式检波装置包括轮体1、检波机构2和数据处理机构(图中未示出)；其中，本实施例的轮体1内设有第一容腔11，第一容腔11的内轮廓与轮体1的外轮廓形状相同均为圆柱状，只不过第一容腔11的尺寸略小于轮体1的外轮廓尺寸，本实施例的轮体1材质可以与现有的靴型或船型检波器的主体材质相同或相近，例如为金属或橡胶材质，只要不影响检波器的检测即可。
本实施例的检波机构2安装固定于第一容腔11内，并用于检测地震波，由于本实施例的轮体1处于滚动状态，因此可以对检波机构2做出适应性的结构改进，具体的改进在下述中给出。
本实施例的数据处理机构与检波机构2相连接，连接方式可以是无线信号连接或者有线信号连接，本实施例的数据处理机构接收检波机构2检测到的电信号，并将电信号转化为地震波数据；本实施例的数据处理机构可以包括电路板和连接在电路板上的运算电路，由于两者的结构均为本领域技术人员的公知常识，因此本实施例不对数据处理机构的具体结构形式、工作原理和电路布设做出具体的描述和附图说明。
基于上述结构，为了更好的检测弹性波，本实施例的检波机构2包括多个检波芯体，检波芯体为现有的检波传感器，多个检波芯体沿第一容腔11的周向间隔布设，该结构的检波机构2使得无论轮体1转动至任何位置，始终能够有与地面距离较近的检波芯体来确保检测的精确度。而且，为了确保轮体1无论转动至任何状态，本实施例的检波机构2均能具有稳定的检测功能，本实施例将多个检波芯体均匀间隔布设，即两两检波芯体的间距或者说两两检波芯体之间的圆弧弧长相同，该圆弧可以理解为轮体的外轮廓的一部分或者是第一容腔11内轮廓的一部分。
作为本实施例的一个优选实施方式，本实施例的检波芯体的长度方向与轮体1的外轮廓线相交于一个交点，检波芯体的长度方向与交点处的切线相垂直，此种结构设计是考虑到运算电路在运算时需要结合多个检波芯体采集到的信号的矢量和，将检波芯体按照此种布设方式利于运算电路的判断和计算。
具体的，本实施例的多个检波芯体包括图1中所示的沿顺时针排布的第一检波芯体21、第二检波芯体22、第三检波芯体23和第四检波芯体24；其中，本实施例的第一检波芯体21和第三检波芯体23的长度方向均位于第一直线，并且通过轮体1外轮廓或第一容腔11内轮廓的圆心，本实施例的第二检波芯体22和第四检波芯体24的长度方向军位于第二直线，第一直线和第二直线相互垂直，并且均通过轮体1外轮廓或第一容腔11内轮廓的圆心，也就是说第一检波芯体21、第二检波芯体22、第三检波芯体23和第四检波芯体24不仅长度方向与轮体1外轮廓或第一容腔11内轮廓的径向一致，而且相对的两个检波芯体轴对称设置。
另外，由于计算电路在运算时需要结合多个检波芯体采集到的信号的矢量和，而位于轮体1中心上方的检波芯体与轮体1中心下方的检波芯体检测的数据明显不同，因此需要对轮体1中心上方的检波芯体与轮体1中心下方的检波芯体检测的数据进行区别处理，因此为了获取检波芯体是位于轮体1中心上方还是位于轮体1中心的下方，本实施例的轮式检波器还包括重力感应机构3，本实施例的重力检测感应机构安装在轮体1内，并且重力感应机构3与数据处理机构相连接，连接方式可以是有线信号连接或者是无线信号连接。
本实施例的重力感应机构3用于判断各检波芯体位于轮体1中心下方或上方，当检测到检波芯体位于轮体1中心下方时，向数据处理机构输出第一信号，具体的是将此位置检波芯体产生的电信号取正；当检测到检波芯体位于轮体1中心上方时，向数据处理机构输出第二信号，具体的是将此位置检波芯体产生的电信号取负；本实施例的数据处理机构基于第一信号、第二信号和各检波芯体检测到的电信号得出地震波数据，具体的是通过运算电路计算正负两组信号的矢量和，作为整个装置的输出。
如图1所示状态，本实施例的第一检波芯体21和第二检波芯体22位于中心上方，第三检波芯体23和第四检波24位于中心下方。第一检波芯体21产生的电信号记为s21,第二检波芯体22产生的电信号记为s22,第三检波芯体23产生的电信号记为s23,第四检波芯体24产生的电信号记为s24,计算步骤：
第一步，将两对芯体信号进行标量求和得到两个信号s1＝s(23 (-s21)；s2＝s24 (-s22)；
第二步，对方向正交的两组信号s1和s2求矢量和s0，s0＝sqrt(s12 s22)，s0即为最终输出的信号。
本实施例的重力感应机构3包括多个重力感应结构，多个重力感应结构与多个检波芯体一一对应配合，并用于检测相应的检波芯体位于轮体1中心下方或上方。
本实施例的重力感应机构3的结构形式有多种，例如在各个检波芯片附近放置相应的传感器，即重力感应结构为传感器，传感器可以是重力传感器或者是角速度传感器等，但是此种结构成本较高，且整体结构较为复杂，有鉴于此，本实施例利用液体在重力作用下流动原理设计了一种新的重力感应机构3。
具体的，再结合附图1所示，本实施例的重力感应机构3设有第二容腔31，第二容腔31也是圆柱形结构，第二容腔31内灌装有导电液体32；本实施例的每个重力感应结构均包括位于第二容腔31两圆形侧壁上的触点，导电液体32位于两个触点之间时，两个触点导通，触点与数据处理机构与数据处理机构的电路板相连接，两个触点导通时与电路板形成闭合回路，并且能够像运算电路发送检测信号，此时运算电路判断两个触点相应的检波芯片检测的矢量为正。具体的，本实施例的导电液体32可以是现有的任意一种具有良好导电性的电解质溶液。
基于上述四个检波芯体，本实施例的重力感应机构3包括两个第一触点33、两个第二触点34、两个第三触点35和两个第四触点36，两个第一触点33用于检测第一检波芯体21位于轮体1中心上方或下方，两个第二触点34用于检测第二检波芯体22位于轮体1中心上方或下方，两个第三触点35用于检测第三检波芯体23位于轮体1中心上方或下方，两个第四触点36用于检测第四检波芯体24位于轮体1中心上方或下方，当检波芯体的数量发生变化时以此类推。
为了确保重力感应机构3检测的准确性，本实施例的导电液体32的体积为第二容腔31的一半，或者说导电液体32填充了第二容腔31的一半容积，并且本实施例将触点与圆形侧壁的圆心的连线方向设计为与检波芯体的长度方向一致或平行，使得触点与其相应的检波芯体的转动角度和与地面所成的角度始终一致。
综上所述，根据本实施例提供的轮式检波装置，采用轮体1替代现有的船型或铁靴型检波器，在硬化路面采集地震信号时，由于滚动摩擦远小于滑动摩擦，因此移动布置检波器时更为容易，能实现多道大排列的快速布置，大大提升了布设效率。
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；尽管参照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。
1.一种轮式检波装置，其特征在于，包括轮体、检波机构和数据处理机构；
所述轮体内设有第一容腔；
所述检波机构安装固定于所述第一容腔内，并用于检测地震波；
所述数据处理机构与所述检波机构相连接，所述数据处理机构接收所述检波机构检测到的电信号，并将所述电信号转化为地震波数据。
2.根据权利要求1所述的轮式检波装置，其特征在于，所述检波机构包括多个检波芯体，多个所述检波芯体沿所述第一容腔的周向间隔布设。
3.根据权利要求2所述的轮式检波装置，其特征在于，所述检波芯体的长度方向与所述轮体的外轮廓线相交于一个交点，所述检波芯体的长度方向与所述交点处的切线相垂直。
4.根据权利要求2所述的轮式检波装置，其特征在于，多个所述检波芯体均匀间隔布设。
5.根据权利要求4所述的轮式检波装置，其特征在于，多个所述检波芯体包括沿顺时针排布的第一检波芯体、第二检波芯体、第三检波芯体和第四检波芯体；
所述第一检波芯体和所述第三检波芯体的长度方向均位于第一直线，所述第二检波芯体和所述第四检波芯体的长度方向均位于第二直线，所述第一直线和所述第二直线相互垂直。
6.根据权利要求2-5任一项所述的轮式检波装置，其特征在于，还包括重力感应机构，所述重力检测感应机构安装在所述轮体内；
所述重力感应机构与所述数据处理机构相连接，所述重力感应机构用于判断各所述检波芯体位于所述轮体中心下方或上方，当检测到所述检波芯体位于所述轮体中心下方时，向所述数据处理机构输出第一信号；当检测到所述检波芯体位于所述轮体中心上方时，向所述数据处理机构输出第二信号；所述数据处理机构基于所述第一信号、所述第二信号和各所述检波芯体检测到的电信号得出地震波数据。
7.根据权利要求6所述的轮式检波装置，其特征在于，所述重力感应机构包括多个重力感应结构，多个所述重力感应结构与多个所述检波芯体一一对应配合，并用于检测相应的所述检波芯体位于所述轮体中心下方或上方。
8.根据权利要求7所述的轮式检波装置，其特征在于，所述重力感应机构设有第二容腔，所述第二容腔内灌装有导电液体，多个所述重力感应结构沿所述第二容腔的周向间隔布设；
所述重力感应结构包括位于所述第二容腔两圆形侧壁上的触点，所述导电液体位于两个所述触点之间时，两个所述触点导通。
9.根据权利要求8所述的轮式检波装置，其特征在于，所述导电液体的体积为所述第二容腔的一半。
10.根据权利要求8所述的轮式检波装置，其特征在于，所述触点与所述圆形侧壁的圆心的连线方向与所述检波芯体的长度方向一致或平行。
技术总结