一种基于移动载具的升降式重力测量系统的制作方法

1.本实用新型属于惯性测量技术领域，更具体地，涉及一种基于移动载具的升降式重力测量系统。


背景技术：

2.重力是地球与物体惯性离心力的合力，会随着位置和时间的变化而变化。对重力的高精度测量在地球物理、资源勘探等领域具有重要的应用。目前，高精度的重力仪(相对或绝对)对重力测量的精度可以达到几μgal (1μgal＝10-9g)水平，能够满足绝大多数户外重力测量的应用。在户外实际重力测量的过程中，由于测量区域范围大、测点多的缘故，通常会将重力仪放置到移动载具上以提高测量效率。
3.重力仪非常容易受到振动的影响，理论上无法对振动噪声和重力加速度进行区分，因此重力仪的灵敏度会直接受到测试环境的振动噪声的限制。在通常的测量过程中，重力仪在运输过程会放置到移动载具上，到达测试点后再将重力仪搬下来放到地面上，以减小移动载具糟糕的振动噪声。这种测量方式虽然可以有效减小来自移动载具的振动噪声对重力仪测量精度的影响，但是费时费力；此外还有一种方式，在测量时也将重力仪放置到移动载具上，在移动载具和重力仪之间放置一个隔振平台，也可以减小移动载具的振动噪声对重力仪的影响，但是这种方式的缺点也是非常明显，就是在到达测量点后需要十几分钟甚至更长时间来使隔振平台稳定，这无疑会增加在每个测点的测量时间，测量效率较低。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于移动载具的升降式重力测量系统，用于隔离移动载具的振动噪声，旨在解决移动载具的振动噪声对测量精度的影响、提高测量精度同时提高测量效率的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于移动载具的升降式重力测量系统，包括有移动载具、重力测量模块和升降平台；
6.所述移动载具用于装载所述重力测量模块和所述升降平台并运输到测量位置；
7.所述重力测量模块设置在所述升降平台上，用于高精度测量所述测量位置的重力值；
8.所述升降平台用于将所述重力测量模块直接支撑在地面上并与所述移动载具脱离接触。
9.更进一步地，所述重力测量模块包括有控制机柜、重力仪探头，所述控制机柜和所述重力仪探头之间采用光纤与电缆连接进行信号传输。
10.更进一步地，所述升降平台包括有用于安装所述重力仪探头的姿态调节平台，所述姿态调节平台底部设有升降支撑组件，所述升降支撑组件可将所述姿态调节平台直接支撑在地面上并与所述移动载具脱离接触。
11.更进一步地，所述升降支撑组件包括有固定在所述姿态调节平台底部的柱形安装
座，所述柱形安装座内部中空且上下两端开口，所述柱形安装座上方设有盖板，所述盖板下方固定有驱动电机，所述驱动电机的输出端设有丝杠，所述丝杠外螺纹连接有支撑柱，所述驱动电机工作时，可带动所述丝杠转动进而使所述支撑柱向下运动和地面接触，从而实现所述姿态调节平台和所述移动载具脱离接触。
12.更进一步地，所述移动载具底部开设有和所述支撑柱对应的通孔，所述移动载具底部还设有用于所述柱形安装座移动导向的轴套。
13.更进一步地，所述支撑柱的外壁上对称设有用于直线运动时导向限位的限位凸台，所述柱形安装座内壁设有和所述限位凸台对应的限位槽，所述柱形安装座底部设有用于所述限位凸台运动到下极限位时进行限位的环形限位部。
14.更进一步地，所述移动载具上均布有用于所述姿态调节平台运输时固定的锁紧组件，所述锁紧组件包括有和所述移动载具固定的安装座，所述安装座中间可拆卸的设有高度可调的l形压块，所述l形压块用于压紧固定所述姿态调节平台。
15.更进一步地，所述安装座上开设有用于所述l形压块安装定位的滑槽，所述滑槽的侧壁上开设有条形孔，所述安装座和所述l形压块通过螺钉连接。
16.更进一步地，所述姿态调节平台上还设有倾斜测量单元，所述倾斜测量单元用于测量所述重力仪探头的敏感轴和重力方向的夹角。
17.更进一步地，所述升降支撑组件的数量为3-6个。
18.通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，设有升降支撑组件，在进行重力测量时，可直接将重力仪探头支撑在地面上同时和移动载具脱离，隔绝移动载具的振动对重力仪探头的测量精度影响，提高测量精度；此外还设有姿态调节平台，可调节重力仪探头的敏感轴和重力方向的夹角，确保测量时的精度，同时在姿态调节平台上设有倾斜测量单元，可直接得到重力仪探头的敏感轴和重力方向的夹角，便于快速将敏感轴的方向和重力方向调节一致；此外，在移动载具的运输下，可做到随停随测，提高了测量效率。
附图说明
19.图1是本实用新型基于移动载具的升降式重力测量系统运输状态图；
20.图2是本实用新型基于移动载具的升降式重力测量系统测量状态图；
21.图3是本实用新型基于移动载具的升降式重力测量系统测量流程图；
22.图4是本实用新型基于移动载具的升降式重力测量系统的姿态调节平台的安装示意图；
23.图5是本实用新型基于移动载具的升降式重力测量系统的升降支撑组件的剖视图；
24.图6是图5中a处的局部放大图。
25.附图中各数字标记对应的结构为：1-移动载具，11-控制机柜，12重力仪探头，13-光纤、电缆，21-姿态调节平台，22-升降支撑组件，221-柱形安装座，2211-限位槽，2212-环形限位部，222-连接板，223-驱动电机， 224-丝杠，225-支撑柱，2251-限位凸台，226-轴套。
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施
例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.参阅图1至图3，本实用新型提供一种基于移动载具的升降式重力测量系统，包括有：移动载具1、重力测量模块和升降平台；其中，移动载具1 用于装重力测量模块和升降平台并运输到测量位置，移动载具1主要用于实现陆路运输，可以是任意的机动车辆或火车等陆路运输工具；重力测量模块设置在升降平台上，用于高精度测量测量位置的重力值，在实际的测量过程中，重力值分为绝对重力测量或相对重力测量，因此，重力测量模块为高精度绝对重力仪或高精度相对重力仪；升降平台用于将重力测量模块直接支撑在地面上并与移动载具脱离接触，避免移动载具的振动对测量精度产生影响。
28.高精度绝对重力仪或高精度相对重力仪包括有控制机柜11、重力仪探头12，控制机柜11和重力仪探头12之间采用光纤与电缆连接从而进行信号传输，本实施例中，是为了保证在户外车载环境下的绝对重力测量，因此，本实例中的重力仪为高精度绝对重力仪，为了方便固定控制机柜11，控制机柜11固定在移动载具1上，也可将控制机柜11直接固定在升降平台上。
29.升降平台包括有用于安装重力仪探头12的姿态调节平台21，姿态调节平台21用于调节重力仪探头12和重力方向的角度，确保测量时重力仪探头12和重力方向平行，由于在调节时，重力仪探头12和重力方向的角度未知，只有不断对姿态调节平台21进行微调，比较费时费力；为了快速调节使重力仪探头12和重力方向平行，在姿态调节平台21上还设有倾斜测量单元，倾斜测量单元用于测量重力仪探头12的敏感轴和重力方向的夹角，在本实施例中，倾斜测量单元为倾斜仪，倾斜仪是一个直接可以读取安装平面倾斜的仪器，可以直接获取重力仪探头12的测量敏感轴方向和重力方向的夹角在测量之前，通过姿态调节平台21将重力仪探头12的敏感轴和重力方向调节一致。
30.为了避免移动载具1的振动对重力仪探头12的测量精度产生影响，在姿态调节平台21底部设有升降支撑组件22，升降支撑组件22可将姿态调节平台21直接支撑在地面上并与移动载具1脱离接触，升降支撑组件22 的数量为3-6个，可根据具体支撑情况调整数量，在本实施例中，数量为3 个；具体的，如图5所示，升降支撑组件22包括有固定在姿态调节平台21 底部的柱形安装座221，柱形安装座221内部中空且上下两端开口，柱形安装座221上方设有盖板222，盖板222下方固定有驱动电机223，驱动电机 223的输出端设有丝杠224，丝杠224外螺纹连接有支撑柱225，驱动电机 223工作时，可带动丝杠224转动进而使支撑柱225向下运动和地面接触，从而实现姿态调节平台21和移动载具1脱离接触。在运输过程中，驱动电机223转动，带动支撑柱225向上运动，使支撑柱225可整体处于柱形安装座221中。移动载具1底部开设有和支撑柱225对应的通孔，由于姿态调节平台21在升降时需要进行导向，因此，在移动载具1底部还设有用于柱形安装座221移动导向的轴套226。
31.为了使支撑柱225运动时更加稳定，避免抖动，在支撑柱225外壁上对称设有用于直线运动时导向限位的限位凸台2251，柱形安装座221内设有和限位凸台2251限位的限位槽2211，为了避免支撑柱225运动到下极限位时脱离丝杠224，在柱形安装座221内设有和限位凸台2251对应的环形限位部2212。
32.为了方便对姿态调节平台21运动时和移动载具1锁紧固定，移动载具 1上均布有用于姿态调节平台21运输时固定的锁紧组件3，锁紧组件3包括有和移动载具1固定的安装
座31，安装座31中间可拆卸的设有高度可调的l形压块32，l形压块32用于固定姿态调节平台21。为了方便安装座 31和l形压块的安装限位，安装座31上开设有用于l形压块32安装定位的滑槽，滑槽的侧壁上开设有条形孔，安装座31和l形压块32通过螺钉连接。在固定姿态调节平台时，为了避免划伤姿态调节平台21表面，可在 l形压块表面喷涂一层软质塑胶材料，通过条形孔调节l形压块的安装高度，对姿态调节平台21压紧固定。
33.使用本实施例基于移动载具的升降式重力测量系统，在到达测量位置之前，将控制机柜11固定在移动载具1上，重力仪探头12固定在姿态调节平台21上，三个升降支撑组件22控制各自对应的支撑柱处于收缩状态，方便运输；在到达测量位置时，控制三个支撑柱向下伸长和地面接触对姿态调节平台进行支撑，支撑稳定后，支撑柱继续伸长约20cm使柱形安装座和移动载具1完全脱离接触，此时，姿态调节平台21和重力仪探头12一同上升约20cm，通过姿态调节平台21调节重力仪探头12和重力方向平行，从而进行重力值的测量，具体的测量流程如图3所示，其中，步骤1对应移动载具的升降式重力测量系统的运输过程，步骤2对应基于移动载具的升降式重力测量系统到达测量位置的安装过程，步骤3对应基于移动载具的升降式重力测量系统的测量过程。
34.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。