Электродинамический сейсмоприемник

 

ЭЛЕКТНОДЙНАНИЧЕСКИЙ СЁЙСМО ЙРИЕННИК , соде|м«ащий корпус, магнитную систему, подвижную катушку, упру гий подвес, выполненный на ирисовых и спиральных фасонных пружинах, и устройство регулированиячастоты собственных колебаний сейсмоприемника, гО т л и ч а ю щ и и с; я тех, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей сейсмоприемника за счет обеспечения возможности регулирования частоты собственных колебаний в полевых условиях, устройство регули рования выполнено в виде тарельчатых iшайб, размещенных нд вершинах спираль:ных фасонных пружин и опирающихся на регулировочные винты, установленные на фланцах сейсмоприемника.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЦИ

РЕСПУБЛИК (1c5 m) 3цр G 01 V 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР . llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ н ABTopcKolvIY свидитвльствм (21) 3472363/18-25 .(22) 20.07.82

I ,(46) 23.11.83. юл. И 43 (72) В.H. Выголов, Г.А. Игнатьев, ф.Д..Лобанов и Л.В Филиппов .(53) 550.83Ц088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 205320, кл. G 01 И 1/16, 1966.

2. Авторское .сбмдетельство СССР

:11 791815,; нл. G 01 .й 1/16, 1979 ,(прототип). (54) (57) ЭЛЕКТРОДИНАИИЧЕСКИЙ С1ЙСМОПРИЕМНИК, содержащий корпус, магнитную систему, подвижную катушку, упру гий подвес, выполненный на ирисовых и спиральных фасонных пружинах, и устройство регулирования:частоты собственных колебаний сейсмоприемника, jo т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей сейсмоприемника за счет обеспечения возможности регулирования частоты собственных колебаний в полевых условиях, устройство регули.рования выполнено в виде тарельчатых шайб, размещенных на вершинах спираль;ных фасонных пружин и опирающихся на .регулировочные винты, установленные на Фланцах сейсмоприемника.

1056105

Изобретение относится к геофизическим приборам и может быть использовано в полевой и разведочной сейсмометрии.

Известны сейсмоприемники, содержащие корпус, магнитную систему. и катушку, размещенную в кольцевом заэоре магнитной системы и подвешенную на ирисовых пружинах. Подвесная ирисовая пружина установлена между дву- 10 мя одинаковыми кольцами, зажимающими ее. по внешнему диаметру и имеющими внутренние выступы по числу упругих элементов пружины, между которыми зажаты эти упругие элементы. Частота 15 .собственных колебаний настраивается при помощи поворота регулировочных колец относительно пружины, в результате чего происходит изменение длины рабочих участков упругих элементов, 20 а следовательно, и жесткости подвеса (1).

Однако такой способ регулирования . частоты собственных колебаний вызывает затрудненил в производстве в связи с необходимостью ослабления зажима колец для обеспечения возможности поворота регулировочных колец и непозволяет производить перестройку частоты собственных колебаний в эксплуатации без разборки сейсмоприемника.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является сейсмоприемник, содержащий корпус, магнитную систему, подвижную катушку, упругий подвес, выполненный на ирисовых и спиральных фасонных пружинах, и устройство регулирования частоты собственных колебаний сейсмоприемника, Маг- нитная система этих сейсмоприемников состоит иэ цилиндрического магнита, закрепленного в корпусе, одновременно являющемся магнитопроводом. Подвижная катушка размещена в кольцевом зазоре между магнитом и корпусом и соедине" на с корпусом двумя спиральными фасонными пружинами, основания которых установлены на противоположных торцах магнитной системы, а вершины соедине" ны с центрирующими шайбами, жестко

50 соединенными с катушкой. Вершины спиральных фасонных пружин выполнены в виде цилиндрического участка и соединены с центрирующими шайбами при помощи пайки. Частота собственных коле- 55 баний сейсмоприемника настраивается путем изменения суммарной жесткости упругого подвеса за счет осевого перемещения вершин спиральных фасонных пружин относительно центрирующих шайб с последующей жесткой фиксацией в них при помощи пайки (2 .

Недостатком известного сейсмоприемника является невозможность главного регулирования суммарной жесткости упругого подвеса вследствие жесткого соединения вершин спиральных фасонных пружин с центрирующими шайбами. Известный способ регулирования частоты .собственных колебаний снижает точность настройки, создает трудности в ьроиэводстве и не позволяет производить перестройку частоты собственных колеба-. ний сейсмоприемника в эксплуатации в полевых условиях без его разборки.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей сейсмоприемника эа счет обеспечения возможности регулирования частоты собственных колебаний в полевых условиях.

Поставленная цель достигается тем, что в электродинамическом сейсмоприемнике, содержащем корпус, магнитную систему, подвижную катушку, .упругий подвес, выполненный на ирисовых и спиральных фасонных пружинах, и устройство регулирования частоты собственных колебаний сейсмоприемника, последнее выполнено в виде тарельчатых шайб, размещенных на вершинах спиральных фасонных пружин и опирающихся на регулировочные винты, установленные на фланцах сейсмоприемника.

Это позволяет повысить точность на- стройки частоты собственных колебаний сейсмоприемника, упрощает процесс настройки в условиях производства и обеспечивает воэможность перестройки частоты собственных колебаний в эксплуатации в полевых услови-. ях.

На фиг. 1 показан сейсмоприемник, разрез; на фиг. 2 - нагрузочные характеристики спиральных фасонных пружин.

Магнитная система сейсмоприемника состоит из цилиндрического магнита 1:, на торцах которого установлены полюсные наконечники 2 магниФопровода 3 и фланцев 4, при помощи которых магнит 1 с лолюсными наконечниками 2 центрируетсл относительно магнитопровода 3, являющегося корпусом сейсмо приемника.

В кольцевом зазоре между полюсныии наконечниками 2 и магнитопроводом 3 размещена подвижная катушка 5, состо10561 ящая иэ двух секций с противоположным направлением витков.

Подвижная катушка 5 в радиальном направлении центрируется на ирисовых пружинах 6.

Спиральные фасонные пружины 7 своими основаниями устанавливаются на противоположные торцы подвижной катушки 5, а вершинами опираются в уст" ройство регулирования, состоящее из 10 шайбы 8 и винта 9, который вворачивается во фланец 4 и контрится от отворачивания гайкой 10. Обмотки секций катушки 5 через провода 11 соединяются с выводами 12. 15

Сейсмоприемник работает следующим образом.

При колебаниях корпуса в направлении продольной оси катушка 5 за счет инерционных свойств подвижной системы отстает от движения корпуса, т.е., происходит перемещение катушки в магнитном поле, что вызывает появление

ЭДС на выводах 12 сейсмоприемника.

Частота собственных колебаний подвижной системы. зависит от жесткости ирисовых пружин 6 и жесткости спиральных фасонных пружин 7. Жесткость ирисовых пружин остается постоянной.

Ирисовые пружины обеспечивают радиальную центрацию катушки 5 относительно корпуса.

Жесткость спиральных фасонных пру" жин изменяется в зависимости от величины сжатия устройством регулирова- З5 ния. Кривая 13(фиг. 2 ) соответствует нагрузочной характеристике верхней пружины при величине предваритель,ного сжатия - д„, кривая 14 - нагруэочной характеристике нижней пружины при величине предварительного сжа. тия + д, кривая 15 нагрузочйой характеристике верхней пружины йри величине предварительного сжа . тия -д, кривая 16 - нагрузочной ха- 45

2 рактеристике нижней пружины при величине предварительного сжатия +Ю .

Суммарная нагрузочная.характерис" тика спиральных фасонных пружин пока зана линиями 17 и 18. Суммарная жест» 50 кость спиральных фасонных пружин изменяется в зависимости от величины предварительного сжатия.

Частота собственных колебаний в зависимости от суммарной, жесткости 55 определяется соотношением

05 4 где f — частота собственных колебаний; с — суммарная жесткость подвеса;

n - масса подвижной системы, т.е. при изменении суммарной жесткости спиральных фасонных пружин изме" няется частота собственных колебаний.

Испытания проводились на электродинамическом сейсмоприемнике с номинальным значением частоты собственных колебаний 20 Гц, спиральные,фасонные пру>нины изготавливались из проволоки бериллиевой бронзы БрБ2 ф 0,6 мм с размерами: наружный диаметр у основания 22,6 мм, наружный диаметр у вершины 15,1 мм, высота пружины в свободном состоянии 5 мм.

Винт устройства регулирования изго" тавливался с резьбой И2,5 шаг 0,45.

Получена суммарная жесткость двух спиральных фасонных пружин: в свобод-. ном состоянии без поджатия 4,7 г/мм при полном сжатии 16,46 г/мм, что позволило перестроить частоту собствен-. ных колебаний сейсмоприемника в пределах 18,7 35,7 Гц.

При полном ходе винтов устройства.. регулирования 5 мм и выбранном шаге резьбы 0,45 поворот винтов на один ,оборот соответствовал изменению частоты собственных колебаний íà l,55 Гц, т.е. обеспечивал точную и плавкую на.стройку на заданную частоту.

По сравнению с известными сейсмоприемник позволяет производить настройку частоты собственных колебаний после окончания сборки.

Учитывая, что винты устройства регулирования выведены на внешние торцы, настройка сейсмоприемника не представляет трудности, а следовательно, имеет меньшую трудоемкость.

Изменение частоты собственных ко". лебаний происходит плавно, что позволяет повысить точность настройки на заданную частоту собственных колебаний.

В эксплуатации в полевых условиях устройство регулирования позволяет без ,разборки провести подстройку частоты собственных колебаний по результатам периодических проверок,а такие провести перестройку частоты собственныхколебаний на новое значениев зависимости от вида сейсмораэведочных работ.

Устройство регулирования позволяет продлить срок службы сейсмоприемников и расширяет частотный диапазон проводимых сейсморазведочных работ, 1056105

ВНИИПИ . Заказ 9295/38 Тираж 710 Подписное

ЮЮФИЮЮ ЮЭЮЮюмююОЮВФВЮЙФююююю В ю Ф4ВИ ВФФ4ВЮФФВЮ Ю Ью филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, .4