Устройство для возбуждения сейсмических колебаний

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее ряд электродинамических преобразователей в виде установленных одна на другой плоских катушек с выводами, батарею конденсаторов, инерционную массу, коммутирующие ключи и блок управления, подсоединенный к батарее конденсаторов через дополнительный ключ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем расширения диапазона регулирования генерируемых импульсов по форме и длительности, катушки своими выводами последо вательно через одну подключены к батарее конденсаторов, а выводы каждой из оставшихся катушек соединены через индивидуальный коммутирующий ключ с блоком управле- Q ния.S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1(Я) G 01 Ч 1/07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3257200/18-25 (22) 04.03 ° 81 (46) 07.10.83. Бюл, 9 37 (72) И.Н.Глазков и С.И.Рувинский (71) Специальное конструкторское бюро прикладной геофизики Сйбирского отделения АН СССР (53) 550.83(088.8) (56 ) 1,Авторское свидетельство СССР

М 280900 кл. С 01 V 1/147, 1968, 2. Авторское свидетельство СССР

В 723471, кл. G 01 V 1/02, 1978

« прототип). (54)(57) УС1РОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУ)(((ЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее ряд электродинамических преобразователей в виде установленных

„„SU„„1046726 А одна на другой плоских катушек с выводами, батарею конденсаторов, инерционную массу, коммутирующие ключи и блок управления, подсоединенный к батарее конденсаторов через дополнительный ключ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем расширения диапазона регулирования генерируемых импульсов по форме и длительности, катушки своими выводами последовательно через одну подключены к батарее конденсаторов, а выводы каждой из оставшихся катушек соединены через индивидуальный коммутирующий ключ с блоком управления. (O

1046726

Изобретение относится к сейсморазведке и экспериментальной геофизике, в частности к поверхностным источникам сейсмических колебаний электродинамического типа.

Известно устройства для возбуждения сейсмических колебаний, содержащее .батарею конденсаторов и присоединенные и последней через коммутатор электродинамические преобразователи электрической энергии н энергию сейсмических колебаний, представляющие собой пары плоских катушек(1 .

В данном устройстве регулирование формы и длительности силового импульса осуществляется перуключени- 15 ,ями катушек преобразователей в последовательную, параллельную и смешанную электрические цепи. При этом эквивалентная индуктивность системы преобразователей меняется ступен- 20 чато,следовательно, длительность и форма силового импульса ограничена набором фиксированных значений,что отрицательно сказывается на КПД устройства. 25

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для возбужде ния сейсмических колебаний, содержащее ряд электродинамических преобразователей в виде установленных одна на другой плоских катушек с выводами, батарею конденсаторов, инерционную массу, коммутирующие ключи и блок управления, подсоединен- . ный к батарее конденсаторов через дополнительный ключ. Каждый преоб,разЬватель соединен с индивидуальной батареей конденсаторов, Поочередкое срабатынание,преобразовате-лей вызывает одиночные перемещения земной поверхности, которые, сум- 40 мируясь, образуют результирующий сейсмический сигнал(2 3.

С увеличением числа преобразова« телей и конденсаторных батарей во столько же раз может быть унеличена длительность силового импульса устройства. Однако на реальном устройстве получение длительности сило- . вого импульса 50 мс при использовании десяти преобразователей потребовало

1 бы создание накопителя с суммарной .емкостью около 3.0 Ф, что, учитывая ограничения,накладываемые на габаиты и массу накопителя, представляет значительную техническую трудность. Поэтому применение устройства становится нецелесообразным для обеспечения силовых импульсов длительностью больше 10 мс, что бывает необходимо при сейсморазведке на больших глубинах, Кроме того, устройст- 60 во не обеспечивает бесступенчатого регулирования длительности силового импульса.

Цель изобретения — повышение сейсмической эффективности путем рас-65

45 ширения диапазона регулирования генерируемых импульсов по форме, и длительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстне для возбуждения сейсмических колебаний, содержащем ряд электродинамических преобразователей в виде установленных одна на другой плоских катушек с ныводами, батарею конденсаторов, инерционную массу, коммутирующие ключи и блок управления, подсоединенный к батарее конденсаторон через дополнительный ключ, катушки своими выводами последовательно через одну подключены к батарее конденсаторов, а выводы каждой иэ оставшихся катушек соединены через индивидуальный коммутирующий ключ .с блоком управления..

На чертеже схематично изображен один из вариантов устройства.

Устройство содержит батарею 1 конденсаторов, коммутирующие ключи

2 и 3, дополнительный ключ 4,,электродинамические преобразователя 5, и

6, блок 7 управлеИТГя, инерционную массу 8.

Один вывод батареи 1 конденсаторов присоединен через дополнительный ключ 4 к нижней катушке электродинамического преобразователя 5, включенной последовательно с нижней катушкой электродинамического преобразователя 6, к которой подсоединен второй вывод батареи .1 конденсаторов. Коммутирующие ключи 2 и 3 подсоединены к выводам верхних катушек и закреплены на них. Управляющие электроды ключей 2 — 4 присоединены к блоку 7 управления. Инерционная масса 8 размещена на преобразовате лях.

Перед началом ра боты в се ключи закрыты, а батарея 1 конденсатора заряжена до необходимого напряжения.

Устройстно работает следующим образом.

По команде с блока управления происходит открывание допЬлнительного ключа 4. В цепи перный вывод конденсаторной батареи 1 — дополнительный ключ 4 — нижние катушки электродинамических преобразователей 5 и

6 — второй вывод конденсаторной батареи 1 возникает разрядный ток, который при протекании по нижним катушкам наводит ЭДС в верхних катушках электродинамических преобраэонателей 5 и 6. Затем по командам с блока 7 управления в определенной временной последовательности открынаются коммутирующие ключи 2 и 3, При этом в верхних катушках электродинамйческих преобразователей 5 и б соответственно возникают наведенные токи, взаимодействие которых с разрядным током вызынает вза1046726

Составитель Н. Чихладзе

Редактор Н.Стащишина Техред М. Кузьма Корректор С.Й3екмар

Заказ 7725/46 Тирам 710

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб.,яд. 4/5

Подписное

Филиал ППП ™Патент, г. Уагород, ул. Проектная, 4 имное отталкивание катушек под воздействыем пондеромоторных сил, т.е. возникают одиночные импульсы силы, суммарное воздействие которых на грунт возбуждает в последнем сейсмический сигнал. Причем длительность 5 и форма генерируемого сейсмического сигнала зависят как от емкости батареи конденсаторов 1 и индуктивности преобразователей 5 и 6, так и от порядка открывания коммутирующих 10 ключей 2 и 3 .(временной расстанов.ки). Это позволяет существенно расширить диапазон регулирования длительности и формя сейсмического сигнала в области низких частот ч о является полезным при поисковых рабо-. тах на нефть и газ в условиях грунтов с характеристиками, меняющимися в зависимости от места исследования.

Закрепление коммутирующих ключей на верхних катушках позволяет существенно снизить потери и увеличить энергетический КПД устройства эа счет уменьшения длины токопроводящих кабелей, что весьма существенно при удалении преобразователей от батареи конденсаторов, т.е. для случая

-мобильного источника, когда батарея конденсаторов, расположенная на транспортной баве, нахоДитсЯ на дороге, а преобраэователи вынесены на несколько десятков метров в точку исследования.

Таким образом, введение простых элементов в схему предлагаемого устройства позволяет существенно расширить функциональные воэмоаности поисковой аппаратуры на основе электродинамических преобразователей и увеличить эффективность геологоразведочных работ.