Источник фазоманипулированных сейсмических сигналов

 

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов на поверхности суши при геофизической разведке. Цель изобретения - повьшение сейсмической эффективности путем увеличения амплитуды силового воздействия. В баке 1 нижj .fyV .. i-Vlvv у-... --: V- i--t- -.-.Ь-Т -- нее основание выполнено из -подвижной и неподвижной частей, причем площадь сечения подвижной части меньше, чем площадь нижнего основания индуктора 4. Подвижная часть нижнего основания жестко соединена с индуктором 4, которьй подвижно сопряжен со стенками корпуса, в результата электромагнитная сила привода, приложенная к индуктору 4, всегда направлена согласно с направлением движения излучающего элемента. Корпус бака 1 вывешен относительно индуктора 4 на упругих элементах 10, установленных между верхними основаниями индуктора и S бака и вьтолненных в виде подвижно (Л сопряженных перевернутых станков, заполненных газом, причем площади сечения подвижной части нижнего основания бака и основания верхнего стакана равны. В результате происходит полная компенсация изменения внутреннего объема источника вследствие движения излучающего элемента. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИК (1Е (111

А3 (5D 4 (0I V /135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Г ! Ф /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3934867/31-25 (22) 11.07.85 (46) 23.10.86.Бюл..№ 39 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) В.В.Ивашин, В.В.Кушнарев и И.А.Милорадов (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1087936, кл. G 01 1/135, 1981.

Патент CUA ¹ 4207962, кл. 181

119, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1163290, кл. С 01 V 1/135, 1983. (54) ИСТОЧНИК ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ

СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов на поверхности суши при геофизической разведке. Цель изобретения — повышение сейсмической эффективности путем увеличения амплитуды силового воздействия. В баке 1 нижнее основание выполнено из подвижной и неподвижной частей, причем площадь сечения подвижной части меньше, чем площадь нижнего основания индуктора 4. Подвижная часть нижнего основания жестко соединена с индуктором

4, который подвижно сопряжен со стенками корпуса, в результата электромагнитная сила привода, приложенная к индуктору 4, всегда направлена согласно с направлением движения излучающего элемента. Корпус бака 1 вывешен относительно индуктора 4 на упругих элементах 10, установленных между верхними основаниями индуктора и бака и выполненных в виде подвижно сопряженных перевернутых станков, заполненных газом, причем площади сечения подвижной части нижнего основания бака и основания верхнего стакана равны. В результате происходит полная компенсация изменения внутреннего объема источника вследствие движения излучающего элемента. 1 ил.

4 12

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов невзрывными способами на поверхности суши йри геофизической разведке и предназначено для реализации фаэоманипулированного режима воздействия на грунт, который позволяет уменьшить уровень помех у полученной сейсмической информации и повысить эффективность сейсморазведочных работ.

Цель изобретения — повышение эффективности работы источника сейсмических сигналов путем увеличения амплитуды силового воздействия.

На чертеже показан предлагаемый источник сейсмических сигналов, разрез.

В жестком герметичном баке l источника сейсмических сигналов, заполненном жидкостью 2, расположен электрический двигатель возвратно-поступательного движения с якорем 3, спо,собным перемещаться вверх и вниз относительно индуктора 4. В пазах индуктора 4 двигателя расположены обмотки 5 и 6 возбуждения. Индуктор жестко соединен с нижним основанием бака через шпильки 7, а бак 1 соединен с индуктором 4 через объемные упругие элементы, состоящие из верхнего 8 и нижнего 9 стаканов, заполненных газом 10. Зазор между индуктором 4 и корпусом бака обеспечивает воэможность их относительного перемещения. При необходимости на индукторе 4 и якоре 3 укрепляют уплотнительные элементы, ограничивающие перетоки жидкости вдоль зазоров между якорем 3 и индуктором 4 и между индуктором 4 и корпусом бака. Якорь 3 поддерживается в исходном положении относительно индуктора пружинами 11 и 12. Герметичность бака обеспечивается за счет резиновых мембран 13.

Полости 2, индуктор 4, якорь 3, корпус и основания бака 1 представляют собой два мультипликатора. Бак 1 размещен на поверхности грунта.

Источник работает следующим образом.

Под действием веса источника в грунте возникают напряжения сжатия.

При подаче импульса тока в обмотку

6 возбуждения двигателя между его якорем 3 и индуктором 4 возникает электромагнитная сила и якорь начинает перемещаться вниз, а индуктор

65669 2 вверх. В заполненной жидкостью полости бака под якорем создается давление P(t), изменяющееся во времени.

Через мультипликатор происходит усиление электромагнитной силы. B реэультате на нижнее основание индуктора и жестко с ним связанное подвижное нижнее основание бака действует сила

f, (S S, ) P(t), где Б — площадь нижнего основания индуктора;

S — площадь подвижного основаI ния бака.

Так как площадь нижнего основания индуктора больше площади подвижного основания бака, то сила fq со стороны мультипликатора, приложенная к индуктору и жестко с ним связанному

20 подвижному основанию, направлена вверх. На неподвижную часть нижнего основания бака со стороны жидкости действует сила

Б P(t), 25 где S — площадь неподвижной части нижнего основания .

В результате совместного действия усилий, развиваемого двигателем между якорем и индуктором и создаваемо30 го гидравлическим мультипликатором, якорь перемещается относительно его исходного положения вниз, индуктор движется вверх, а корпус бака — вниз.

Объемный упругий элемент (8,9,10) уменьшает объем верхнего мультипликатора за счет встречного двюкения ста— канон 8 и 9 на величину

ЬЧ=БХ, где S — площадь основания стака40 на 8;

Х вЂ” взаимное перемещение стаканов 8 и 9, Указанное изменение объема при условии, что жидкость 2 абсолютно несжимаема, должно быть равным уменьшению объема бака за счет движения излучающего элемента относительно корпуса бака; ь1,", = S Х.

Таким образом, необходимо, чтобы площади сечения подвюкной части нижнего основания бака и основания верхнего стакана были равны.

Предварительно нагруженный весом

55 источника грунт в процессе срабатывания разгружается и поверхностные слои грунта одновременно с баком движутся вверх.

669 4

Источник фазоманипулированных сейсмических сигналов, содержащий электрический двигатель возвратно-поступательного движения с якорем и индуктором, помещенный в содержащий жидкость жесткий герметичный бак с верхним и нижним основаниями и корпусом, подвижно сопряженным с индуктором, излучающую плиту и пригрузочную массу, отличающийся тем,что, с целью повышения сейсмической эффективности путем увеличения амплитуды силового воздействия, нижнее основание-снабжено подвижной относительно корпуса центральной частью, жестко связанной с излучающей плитой и ин-.. . дуктором, на который оперт бак через упругий элемент, образованный заполненными сжатым газом подвижно сопря-, женными стаканами, нижний из которых закреплен на индукторе, а верхний имеет рабочую плоцадь, равную площади подвижной части нижнего основания, и закреплен на верхнем основании бака, ВНИИПИ Заказ 5658/41 Тираж

728 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1265

После окончания действия развиваемой двигателем силы все элементы системы возвращаются в исходное состояние упругими элементами. Движение грунта при работе двигателя с переме- щением его якоря относительно индуктора вниз сопровождается фазой разгрузки грунта. Соответствующий сейсмический сигнал, начинающийся с фазы разгрузки грунта, можно условно наз- 10 вать отрицательным.

Для создания положительного сейсмического сигнала, характеризующегося тем, что при работе электрического двигателя грунт испытывает в пер- 15 воначальный момент дополнительное сжатие, импульс тока подается в обмотку 5 возбуждения. При этом между якорем и индуктором двигателя возникает электромагнитная сила, которая 20 перемещает якорь вверх. В заполненной жидкостью полости бака над якорем создается давление r(t).

Через мультипликатор происходит усиление электромагнитной силы. На верхнее основание индуктора, который жестко связан с подвижным основанием бака, действует сила, направленная вниз: э (5Ф, 30 где S — плоцадь верхнего основания индуктора.

На верхнее основание бака со стороны жидкости действует сила

4 (б 4) ()з

S б — плоцадь верхнего основания бака.

В результате совместного действия усилий, развиваемого двигателем между якорем и индуктором и создаваемо- 40 го гидравлическим мультипликатором, якорь и корпус бака перемещаются вверх относительно исходного положения, а индуктор с жестко связанным подвижным основанием бака — вниз.Уве-4 личение объема бака за счет относительного движения подвижного основания бака и его корпуса компенсирует объемный упругий элемент.

Подвижное основание перемещается gp вниз, дополнительно сжимает грунт и формирует сейсмический сигнал, который условно можно назвать положительным.

После окончания действия импульсного усилия якорь, индуктор и бак источника упругими элементами возвращаются в исходное положение. При подаче импульсов тока в обмотки 5 и 6 в необходимой последовательности осуществляется требуемая комбинация силовых фазоманипулированных сейсмических сигналов °

Предлагаемый источник сейсмических сигналов позволяет создавать большее, чем известный удельное усилие, в результате которого формируется сейсмическая волна. Это обусловлено тем, что на подвижное основание бака (излучающий элемент) помимо гидравлической силы действует электромагнитная сила, которая направлена согласно с направлением движения подвижного основания бака.

Формула изобретения