Источник поперечных сейсмических волн в грунте

 

ИСТОЧНИК ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ГРУНТЕ, содержащий корпус, инертную массу в виде установленйого на вертикальном валу с возможностью вращения маховика, возбудитель колебаний и источник энергии , отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем расширения частотного диапазона возбуждаемых колебаний в сторону высоких частот, возбудитель колебаний выполнен в виде размещенных в плоскости, перпендикулярной оси вращения маховика, Полосо вого магнита, жестко скрепленного с маховиком соосно ему, и четырех электромагнитов, порознь закрепленных на корпусе по обе стороны полюсов полосового магнита и подключенных к источнику энергии , при этом i между полосовым магнитом и каждым электромагнитом установлен упругий элемент.

СОЮЗ-СОВЕТСКИХ

WOW

РЕСПУБЛИК

ЗЮП G 01 V 1 053

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИ (21) 3370484/18-25 I (22) 17.12.81 (.46) 23.04.83. Бюл. 9 15 (72) В.Т. Левшенко и Б.Н. Шейн (71) Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта .(53) 550.83(088 ° 8) (56) 1. Патент CtUA Ф 3286783, кл. 181-5, епублик. 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

В 554778, кл. G 01 V 1/02, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

9 672588, кл. G 01 V 1/02, 1977 (прототип). (54) (57) ИСТОЧНИК ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ГРУНТЕ, содержащий корпус, инертную массу в виде установленного на вертикальном валу с возможностью вращения маховика, воз. будитель колебаний и источник энергии, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем расширения частотного диапазона возбуждаемых колебаний в сторону высоких частот, возбудитель колебаний выполнен в виде размещенных в плоскости, перпендикулярной оси вращения маховика, полосового магнита, жестко скрепленного с маховиком соосно ему, и четырех электромагнитов, порознь закрепленных на корпусе по обе стороны полю- сов полосового магнита и поцключенных к источнику энергии, при этом между полосовым магнитом и каждым g электромагнитом установлен упругий элемент.

1013882

Изобретение относится к источни". кам возбуждения сейсмических колебаний и может быть использовано для возбуждения поперечных гармоничЕских упругих колебаний при изучении стро ения земной коры сейсмическими методами.

Известно устройство для возбуждения поперечных сейсмических волн при помощи возвратно-поступательного движения плиты, жестко скрепленной с грунтом f1).

Однако при таком возбуждении поперечных волн в среде. образуются

SV u SH-волны, что существенно осложняет .волновую картину и требует 15 специальной методики наблюдений и обработки для разделения волновых . полей.

Известно также устройство для возбуждения поперечных волн типа SH, использующее реактивные двигатели с реверсом, установленные- в горизонтальной плоскости симметрично один относительно другого и центра плиты, которая, жестко связана с землей (2).

Однако диапазон частот, возбуждаемых этим устройством колебаний,,ограничен, поскольку получению высокочастотных колебаний препятству ет инертность системы и сложность регулирования реактивной тяги. Уст ройства на реактивной тяге сложны и небезопасны в обращении. Их использование при полевых наблюдениях ограничено из-за громоздкости устройства, его невозможно использовать в скважине.

Наиболее близким к изобретению является источник поперечных сейсмических сигналов в грунте,.содержащий корпус, инертную массу в виде 40. установленного на вертикальном ва лу с возможностью вращения маховика, возбудитель колебаний и источник энергии. Возбудитель колебаний выполнен .в виде системы шестерен с 45 эксцентрично установленными на них пальцами, входящими в пазы махови" ка L3).

Из-за наличия зазоров и трения 5р между подвижными частями. этим источником практически невозможно возбудить колебания с частотой бо-. лее 40 Гц.

Недостатком известного источника является низкая сейсмическая эффективность на высоких частотах.

Цель изобретения — повышение сейсмической эффективности путем расширения частотного диапазона возбуждаемых колебаний в сторону высоких частот.

Поставленная цель достигается тем, что в источнике поперечник сейсмических волн в грунте, содержащем корпус, инертную массу в виде установленного на вертикальном валу с возможностью вращения маховика, возбудитель колебаний и источник энергии, возбудитЕль колЕбаний вы.полнен в виде размещенных в плоскос,:ти, перпендикулярной оси вращения маховика, полосового магнита, жестlao скрепленного с маховиком соосно

1 ему, и четырех электромагнитов, порознь закрепленных на корпусе по обе стороны полюсов полосового магнита и подключенных к источнику энергии, при этом между полосовым магнитом и каждым электромагнитом уста» новлен упругий элемент.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого источника.

Цилиндрический корпус 1 снабжен проходящей через его ось вертикальным валом 2, на котором насажен маховик 3 с возможностью вращения на валу. К маховику 3 жестко прикреплен полосовой магнит 4, а к корпусу — электромагниты 5. Между электромагнитами 4 и полосовым магнитом расположены упругие элементы

6, выполненные из немагнитных материалов, например латуни. Электромагниты соединены электрическим кабелем 7 с источником энергии, выполненным, например, B виде генератора гармонических электрических сигналов.

Устройство действует следующим образом.

Источник энергии 8 вырабатывает . гармонический электрический сигнал заданной частоты и амплитуды, который посредством кабеля 7 поступает на электромагнит 5. При этом на электромагнитах 5 создается знакопеременное магнитное поле соответствующей частоты и амплитуды, которое, взаимодействуя с магнитным полем постоянного магнита 4, поворачивает маховик 3 относительно корпуса 1.

Прилипание магнита 4 к концам электромагнитов 5 предотвращается посредством упругих элементов б. Таким образом, в грунте возбуждаются гармонические колебания поперечного типа, энергия и частота которых зависят от частоты и амплитуды электрического сигнала возбудителя.

Предлагаемое устройство позволяет возбуждать в среде колебания типа

SH с частотой от 10 до 1000 .Гц, что более чем на порядок превышает частоту колебаний, возбуждаемых известным устройством.

1013882

Составитель Н. Чихладзе

Техред Ж. Кастелевич Корректор N - Коста

Редактор П. Коссей

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3010/54 -Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5