Трехкомпонентный симметричный скважинный сейсмоприемник

 

Изобретение относится к сейсмометрии , в частности к приемникам сейсмических сигналов, и может применяться в сетях сейсмических наблю-: дений. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений при одновременном уменьшении габаритов сейсмоприемника. Цель достигается выполнением преобразователей в виде молекулярно-электронных сейсмопреобразователей 5, электродные узлы 4 которых расположены на вертикальной оси несущего цилиндра 3, о 9 сл ISO 00 00 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1288641 (59 4 G 01 Ч 1/l6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

УД„Г«„Р1п 9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !"(21} 3703639/31-25 (22) 28. 12.83 (46) 07.02,87.Бкл. В 5 (7 1 ) Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта (72) В.Н.Бурчик, Н,В.Петькин и В.А.Федорин (53) 550.834 (088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

Ф 811175, кл, G 01 V 1/16, 09,04.79.

Шнирман Г.Л. Симметричный трехкомпонентный электродинамический сейсмометр СТКС, — Сейсмические приборы, вып. 13, с.7-13, N.; Наука, 1980, (54) ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ СИММЕТРИЧНЫЙ

CKBAIKHHHbIA СЕЙСМОПРИЕМНИК (57} Изобретение относится к сейсмометрии, в частности к приемникам сейсмических сигналов, и может применяться в сетях сейсмических наблю-. дений. Целью изобретения является повышение точности и надежности из" мерений при одновременном уменьшении габаритов сейсмоприемника. Цель достигается выполнением преобразова" телей в виде молекулярно-электронных сейсмопреобразователей 5, электродные узлы 4 которых расположены на вертикальной оси несущего цилиндра 3

1288641 смонтированного на пьезокалибраторе

9 и центрирующей мембране 8.. Это повышает достоверность калибровки и ее идентичность во всех трех каналах

Изобретение относится к сейсмометрии, в частности к приемникам сейсмических сигналов, и может применяться в сетях сейсмических наблюдений, например на измерительных пунктах авто- 5 матизированной системы прогноза землетрясений.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений при одновременном уменьшении габаритов сейсмоприемника.

На чертеже схематично представлена конструкция предлагаемого трехкомпонентного симметричного скважинного сейсмоприемника.

Сейсмоприемник содержит герметичный корпус 1, выполненный в виде цилиндра из материала, устойчивого к воздействию грунтовых вод, например нержавеющей стали или пластмассы, В корпусе 1 внутри электромагнитного экрана 2, электрически развязанного с корпусом, в вертикально расположенном несущем цилиндре 3 смонтированы молекулярно-электронные сейсмопреобразователи 4, образующие симметричную систему приема с углом наклона

I осей 35 16 к горизонту. Сейсмопреобразователи 4 установлены так, что находящиеся в их центре электродные узлы 5 совмещены с осью несущего цилиндр а.

В качестве молекулярно-электронных преобразователей могут быть использованы преобразователи диффузионного или электрокинетического типов с мембранными или газовыми упругими элементами.

Фланцы 6 и 7 несущего цилиндра 3 соединены с центрирующей мембраной

8 и пьезокалибратором 9, жестко связанными с корпусом сейсмоприемника.

Пьезокапибратор может быть выполнен из одного или нескольких пьезоэлемен. тов, снабженных электродами, воэможпри одновременном уменьшении поперечных габаритов, что обеспечивает ис— пользование сейсмоприемника в скважине. 1 ил. но применение биморфных мембранных элементов, Пьезокалибратор установленн т ак, что при подаче к али бро во чного сигнала деформация направлена по в ертикальной оси сеисмоприемника.

Трехкомпонентный симметричный скважинный сейсмоприемник работает следующим образом.

При воздействии сейсмического сигнала на корпус 1 сейсмоприемника происходит преобразование трех взаимно перпендикулярных составляющих сигнала в электрический отклик за счет инерционных свойств жидкой инерционной массы в сейсмопреобразователях 4 и взаимодействия носителей заряда в смещающейся жидкости с капиллярным электродным узлом. Сигнал с преобразователей 4, подключенных к мостовой схеме, питаемой постоянным напряжением 0,2-0,7 В, поступает на вход регистрирующего устройства.

При калибровке сейсмоприемника в процессе изготовления или эксплуатации сигнал с генератора электрических колебаний подается на пьезокалибратор, который аттес уется лазерным интерферометром до или после установки в сейсмоприемник с точностью 1-2%. Пьеэокалибратор 9, жестко связанный с корпусом, деформируется с частотой подаваемого напряжения и создает пропорциональное его амплитуде смещение А относительно герметичного корпуса 1, которое через фланец передается на несущий цилиндр 3 и, соответственно, на жестко закрепленные в нем сейсмопреобразователи 4. На каждый из них действует таким образом эквивалентное смещение с частотой генератора и амплитудой

1288641

А . cos54 44 и 0,6 А..

Составитель M.Ñïàññêèé

Редактор А.Шандор Техред В.Кадар Корректор И.Эрдейи

Заказ 7805/45 Тираж 752 Подпи сиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4

Соединенная с другим фланцем несущего цилиндра центрирующая мембрана 8, связанная по периметру с корпусом сейсмоприемника 1, устраняет развороты несущего цилиндра 3 при калибровке„ а также обеспечивает механическую прочность конструкции при транспортировке без арретирования.

Пьезокалибратор 9 и центрирующая мембрана 8 не оказывают заметного влияния на параметры-сейсмоприемни- 15 ка в связи с тем, что их жесткость гораздо выше жесткости подвеса сейс-. мопреобразователей,. Стабильность параметров пьезокалибратора исключает необходимость периодической его ат- 20 тест ации, Характеристики всех трех каналов идентичны и близки к скоростным. Идентичность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) каналов обеспечивается идентичностью АЧХ молекулярноэлектронных преобразователей, а идентичность коэффициентов преобразования обеспечивается регулировкой коэффициентов усиления каналов при подаче смещения от калибратора, Формула изобретения

Трехкомпонентный симметричный скважинный сейсмоприемник., содержащий герметичный корпус и установленные в нем взаимно перпендикулярно сейсмопреобразователи с осями чувст-, вительности, расположенными под одинаковыми углами к горизонту, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений при одновременном уменьшении габаритов сейсмоприемника, сейсмопреобразователи в нем выполнены в виде молекулярно-электронных преобразователей, снабженных электродными узлами и установленных в вертикально .расположенном в герметичном корпусе несущем цилиндре, при этом электродные узлы совмещены с осью несущего цилиндра, фланцы которого соединены с дополнительно установленными пьезокалибратором с вертикальным направлением деформации и центрирующей мембраной, жестко связанными с герметичным корпусом.