Способ определения параметров электродинамических сейсмоприемников

 

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть использовано для измерения параметров сейсмоприемников при их серийном изготовлении. Цель изобретения - повышение точности определения параметров сейсмоприемников. Испытуемый сейсмоприемник возбуждают гармоническим током. Отключают механический импеданс сейсмоприемника, пропуская через его катушку постоянный ток. Измеряют амплитуду тока возбуждения, амплитуду и фазу напряжения на катушке сейсмоприемника. Выключают постоянный ток и измеряют амплитуду и фазу напряжения на сейсмоприемнике. Меняют частоту возбуждения и повторяют измерение амплитуд и фаз напряжений на катушке сейсмоприемника и на сейсмоприемнике. По результатам измерений вычисляют собственную частоту, степень затухания, амплитуду собственного сигнала и коэффициент преобразования по определенным формулам. 2 ил.

союз соаБтсних

СОЦИАЛИСТИЧБСНИХ

РБСПУБЛИН

„. Я0„1! 509772 А !

nv 4 " 01 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ1Т

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ rHHT CCCP

ОПИСАНИЕ NSOEP"" ЕНИЯ в.. ",", " ..ì

Н АВТОРСИОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРОДИНАМИ П .СКИХ СЕЙСИОПРИЕМНИКОВ (57) Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть использовано для измерения параметров сейсмоприемников при их серийном изхакическая емкость 3, collpoTHBJIFHI!е

4, индуктивность 5, частотомер 6, фазометр 7, генератор 8 I;!рмонического напряжения, суммирующий источ-ник 9 тока, управляемый канряжекием, инвертирующий усипитель 10 с единичным коэффициентом усиления, источник

11 постоянного напряжения, испытуемый сейсмоприемпик 12, вольтметр 13, осциллограф 14, конденсаторы и

16, резисторы !7 и 18, потенциометр

19 и переключатели 20 и 21, При возбуждении сейсмоприемкика таком i=i cosset напряжен|*:е на нем о изменяется по закону (2 1) 4329346/24-25 .(22) 29.09.87 (46) 23,09.89 ° Бюл. ¹ 35 (71) Азербайджанское, научно-производственное объединение "Нефтегаэавтомат" (72) Э,11. Бромберг, О,С, Максумов и Л.А, Оганян (53) 550.83(088,8) (56) Слуцковский А,И. Сейсмораэведочная аппаратура,-М,: Недра, 1970, с. 47-50.

Авторское свидетельство СССР № 1022092, кл, С 01 V 1/16. 1981.

Изобретение о гносится к области ! геофизики приборостроения и может быть использовано для измерения параметров сейсмоприемников при их серийном изготовлении, Цель изобретения — повьппение точности определения параметров сейсмоприемников.На фиг. 1 приведена схема электрического эталона сейсмоприемника; на фиг. 2 — схема реализации предлагаемого способа, На фиг. 1 и 2 показаны. активное сопротивление 1 сейсмоприемника ииндуктивность 2 катушки сейсмоприемника, мегатовлении, Цель изобретения — повышение точности определения параметров сейсмоприемкиков, Испытуемый сейсмопрпемник возбуждают гармоническим током, Отклн>чают механический импедапс сейсмаприемника, пропуская через его катушку постоянный так. Измеряют амплитуду тока возбуждения„ амплитуду и фазу напряжения на катушке сейсмаприемкпка. Вык.почают постоянный ток и измеряют амплитуду и фазу напряже ия на сейсмаприемнике,Меняют частоту возбуждения и повторяют измерение ампл-;туд и фаэ напряже|п и на катушке сейсмоприем||ика и на сейсмоприемк>|ке, По реэульататам измерений вычисляют собственную частоту, степень затухания, амплитуду собственного сигнала и коэффипиент преобразования ITo определенным формулам.

2 ил.

150977

U=U co s (cg t+g), где i — амплитуда тока возбуждения; — частота тока возбуждения, U — амплитуда напряжения на сейсмоприемнике;

Ц вЂ” сдвиг фаз между возбуждающим сигналом и напряжением на сейсмоприемнике; — текущее время. 10

Как видно из фиг. 1, это напряжение складывается из двух напряжений:

Uocos(&С+(. )=ПО, соз(Яй+(,)+Б соз х х(И () (1) . где Uo — амплитуда напряжения на 15 катушке сейсмоприемника; (f, — e ro фаза.

Первое слагаемое в правой части (1) вызвано прохождением тока возбуждения через последовательно включенные сопротивление 1 и индуктивность 2 катушки, второе слагаемое равно падению напряжения на параллельном контуре, образованном величинами 3-5 и есть напряжение, генерируемое сейсмонриемником при возбуждении его током i. Амплитуда П« и фаза Ч> напряжения Uc cos(Qt+(g,), именуемого в дальнейшем собственным сигналом сейсмоприемника, определяются. следующими формулами: (1 /m) io 63 . (2) ((и .-й) +(гры,и)

Р о где k — коэффициент преобразования;амплитуда тока возбуждения;

Я, — собственная частота; степень затухания; 40

m — - масса катушки.

Подвергаем (1) следующему преобразованию:

Uoc соз(Яг+Чс)=15о соs (Qt+q) Uot соз х х (цй+ф)=(U, cos(p-U«cosy,)созе t-(U,sinq-Uo, sin(р,)sinut

Отсюда

U«cos(p П созч -UoI созе,;

Uoc singс Uosing По sing

Из соотношения (4) получаем

50 (у; (5)

tgp,=(U sing-Пс,, sing,)/U соЩ-Uo< созф,, (6)

Таким образом, зная амплитуды

U U и фазы g и q, рассчитывают ох о1 амплитуду U0c и фазу (p собственного сигнала сейсмоприемника IIO формулам (5) и (6). Амплитуду Uc и фазу ( измеряют непосредственно при возбуж2 4 дении сейсмоприемника источником тока д=1осоза t. Для измерения величин U, и g необходимо возбудить сейсмоприемник источником тока, гармонический с(гнал которого имеет постоянную составляющую„ Под действием постоянной составляющей происходит срыв механических колебаний в сейсмоприемнике и амплитуда и фаза напряжения на нем определяются только сопротивлением и индуктивностью катушки.

Из формулы (3) следует

tg Ч,(а, ) /tg q,(о,) ={a .-<,) а,l(cg-u,)о,. (7)

Вводя обозначение n=tgg (Q,)/

/tggz(Q<) и переходя к обычным частотам, из (7) определяют собственную частоту сейсмоприемника пЙ<-й

Зная собственную частоту f, а также тангенс угла tgcp (Г) на частоте f из формулы (3) определяют степень затухания сейсмоприемника.Р

2 2

J (9) с

Амплитуду сигнала сейсмоприемника

П« находят по формуле (5). По известным значениям f, (3 и U„ согласно формуле (2) находят коэффициент преобразования сейсмоприемника: (10) где m — масса катушки;

i0 — амплитуда тока возбуждения.

Последовательность операций при реализации предлагаемого способа при помощи приведенной схемы следуЮщая (фиг. 2)

Переключатель 20 устанавливают в нижнее положение.и потенциометром

19 устанавливают нулевые показания фазометра 7. Эта операция выполняется перед измерениями один раз и необходима для коррекции сдвига фаз, вносимого в исследуемый сигнал разделительной цепью: конденсатор 16, резистор 18, потенциометр 19. Указанная цепь служит для того, чтобы постоянная составляющая напряжения сейсмоприемника 12 (в случае, когда он заторможен ) не попадала на вход фазометра. При этом цепь. конденсатор 15, резистор 17 вносят в опорный сигнал, каковым является сигнал генератора, такой же сдвиг фаз, что и

09772

Способ определения параметров

1б элекгродинамических сейсмоприемников, заключающийся в возбуждении сейсмоприемника гармоническим током, отключении его механического импеданса путем пропускания через катуш20 ку постоянного тока, измерении амплитуд тока возбуждения сейсмоприемника и напряжении на его катушке, выключении постоянного тока и измерении амплитуды напряжения на сейсмоприем25 нике, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения точности способа, перед измерениями у сейсмоприемника отключают шу лт, при измерении амплитуд напряжений на сейсмо30 приемнике и на его катушке измеряют

I также фазы этих напряжений и определяют собственную частоту Е, степень затухания Р амплитуду собственного сигнала U и коэффициент преобразования К по формулам пЕ - f » )»12 о» 2

»

Ео Е2

2Ео Е2 КЧс(Е,) о где n=tgq »;(f»)/tgqо(f2);

tg9,(Е,)() Ч|с(2) 55 массы катушки.

5 15 цепь: резистор 18, конденсатор 16, потенциометр 19 — в исследуемый сигнал. Переключатель 20 возвращается в исходное верхнее положение. Переключатель 21 устанавливают в нижнее положение, при этом сейсмоприемник

l2 возбуждается переменным током от генератора 8 и постоянным током от источника 11 постоянного напряжения с помощью суммирующего источника 9 тока. Под действием постоянного тока происходит срыв механических колебаний в сейсмоприемнике. Вольтметром

13 и фазометром 7 измеряют амплитуду

U о.»,(Е,) и фазу Ц,(Е,) напряжения на катушке сейсмоприемника, инвертируемого усилителем 10, Частотометром 6 измеряют частоту f.l возбуждения сейсмоприемника. Осциллограф 14 служит для визуального контроля.

Переключатель 21 возвращают в исходное верхнее положение и измеряют амплитуду U,(f,) и фазу Ц (Е») напряжения на сейсмоприемнике, возбуждаемого только переменным током.

Меняют частоту генератора и повторяют операции по измерению амплитуды По|(Е ) и Фазы g»(Е<) напря" жения на катушке сейсмоприемника, амплитуды U о (f2) и фазы Ц|(f2) на пряжеиия на сейсмоприемнике и частоты Е возбуждения сейсмоприемника, Вычисляют последовательно tgCp (f,), tg9e(f2) и, fo p Uoc a K nî приведенным формулам.

11ри реализации предлагаемого спо-. соба по приведенной схеме нет необходимости измерения амплитуды тока, где f и Е2 — частоты возбуждения — амплитуда тока воэбуждения;

UO и Uoll11

q u |р» - соответственно амплитуды и фазы напряжений на сейсмоприемнике и на его катушке, так как этот ток определяется по вы- . ходному напряжению U „ генератора

8 и высокоточному сопротивлению R входящему в схему источника 9 тока по фоРмуле i =U », /R.

Предлагаемый способ позволяет определить параметры электродинамических сейсмоприемников с точностью порядка единиц процентов.

Формула из обретения

- сдвиг фаэ между возбуждающими сигналом и напряжением на сейсмоприемнике;

m — номинальное значение

1509772

Составитель А. Володин

Редактор Н, Яцола Техред Л.Олийнык Корректор М, В а сил ьен а

Заказ 5803/40 Тираж 484 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101