Источник поперечных сейсмических волн

 

Изобретение относится к наземной сейсморазведке, а именно к автономным наземным источникам для возбуждения поперечных сейсмических волн в грунте. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности источника. Источник содержит импульсный генератор двух равных по величине и противоположно направленных сил, выполненный в виде реактора и якоря, имеющих форму плоских плит и размещенных внутри излучающего элемента в виде опорной рамы с закрепленными на ней клиньями. Реактор выполнен в виде двух одинаковых плоских плит шихтованных магнитопроводов с обмотками в пазах с четным количеством секций. Плиты жестко скреплены, а между ними помещен связанный с опорной рамой якорь в виде обоймы, в которой установлен ряд чередующихся вдоль оси источника изоляционных пластин и секций обмоток, скрепленных между собой, причем их число на единицу больше числа секций обмотки реактора, а крайние секции имеют половинное сечение. При этом секции обмотки якоря размещены симметрично между секциями обмотки реактора, а система подвода электрических импульсов к обмоткам реактора и якоря включает инверторный тиристорный мост, управляющие электроды тиристоров которого связаны через развязывающие элементы с системой управления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1615 52 А1 (l9} (И} (51) 5 G 01 V 1/053 описания изоьгкт ния

К А ЮГОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2! ) 4378934/24-25 (22) 13.01.88 (46) 23. 12.90. Бюп. М- 47 (71) Харьковское конструкторско-технологическое отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института (72) П.А. Марченко, Н.В. Волошин и А.А. Денисенко (53) 550. 834 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1073722, кл. С 01 У 1/053, 1982.

Авторское свидетельство СССР

h» 1251006, кл. G 01 V 1/053, 1984. (54) ИСТОЧНИК ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ

ВОЛН (57) Изобретение относится к наземной сейсморазведке, а именно к автономным наземным источникам для возбуждения поперечных сейсмических волн в грун.те. Цель изобретения — повышение сейсмической эффективности источника.

Источник содержит импульсный генератор двух равных по величине и противоположно направленных сил, выполненИзобретение относится к наземной сейсморазведке, а именно к автономным наземным источникам для возбуждения поперечных сейсмических волн в грунте.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, повышение сейсмической эффективности.

На фиг. 1 представлен источник попер еч ных волн; на фиг ° 2 — ра зр ез

2 ный в виде реактора и якоря, имеющих форму плоских плит и размещенных внутри излучающего элемента в виде опорной рамы с закрепленными на ней клиньями. Реактор выполнен в виде двух одинаковых плоских плит шихтованных магнитопроводов с обмотками в пазах с четным количеством секций.

Плиты жестко скреплены, а между ними помещен связанный с опорной рамой якорь в виде обоймы, в которой установлен ряд чередующихся вдоль оси источника изоляционных пластин и секций обмоток, скрепленных между собой, причем их число на единицу больше числа секций обмотки реактора, а крайние секции имеют половинное сечение. При этом секции обмотки якоря размещены симметрично секциями обмотки реактора, а система подвода электрических импульсов к обмоткам реактора и якоря включает инверторный тиристорный мост, управпякш1ие электроды тиристоров которого связаны через развязывающие элементы с системой управления. 3 ил.

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема источника.

Плоский якорь f состоит из чередующегося ряда изоляционных пластин

2, 3 и секций обмотки 4, число которых на единицу больше числа секций обмотки реактора, но крайние секции 5 выполнены половинного сечения, причем секции 4 и 5 установлены внутри

1615652 об оймы 6 с помощью болтов 7 и прикр еллены к раме стержнями 9 с гайка 10. На корпусе рамы 8 жестко закреплены излучатели 11 представУ

5 ля щие клинья, длина которых равна ши рине рамы 8, Над якорем расположена верхняя плита 12, представляюща я собой ферромагнитный шихтованный ма нитопровод 13 с четным числом

10 пазов, например, четыре, в которых размещена обмотка 14, при этом верхня плита 12 запрессавана в инертной ма се 15. Лод якорем расположена нижн я плита 16, представляющая собой ферромагнитный шихтованный магнитол овод 17 с четным количествам пазов, в которых размещена обмотка 18, при э ом плита запрессована в корпусе 19.

Инертная масса 15 с верхней плит и 12, соединенная четырьмя болтами

2 с корпусом 19 и нижней плитой 16, п едставляют собой реактор. Для перем щения реактора внутри корпуса рамы

8 предназначены подшипники 21, Кежду р акторам и торцовыми стенками корпус рамы 8 размещены пружины 22 сжат я и гидроамортизаторы 23. Усилия п ужин обеспечивают симметричное размещение секций обмоток 14 и 18 реактфра между секциями обмотки 4 якоря.

Опускание и подъем преобразователя относительно транспортного средства (на фиг. 1-3 не показан) асущес является спуска-подъемным механизмом

24, который обеспечивает вдавливанне излучателей 11 в грунт и постоянное статическое нагружение их частью веса транспортного средства.

Обмотки 4, 14 и 18 якоря и реактора через соединительную коробку 25

40 с силовым высокоамперным кабелем 26 соединяются с генератором 27 импульсов, в котором размещена сист ема подвода электрических импульсов с обмот45 шами якоря и реактора, включающая накопитель 28, схему 29 заряда, схеМу разряда на тиристорах 30-33 и с!истему 34 управления. Соединение их показано на фиг. 3 где в двигаs åëú мостовой схемы разряда 30-33 включены параллельно соединенные верхняя 14 и нижняя 18 обмотки реактора, и емкостной накопитель 28 последовательно с обмоткой якоря 4 подключен к вт ор ой е е дна г онали, вход тр ехфа зного мостового выпрямителя 29 соединен с автономным 3-х фаэным генератором 35, который механически связан с двигателем 36 транспортного средства, Управляющие электроды тиристоров выпрямителя 29 соединены с выходами системы 34 управления, управляющие электроды тиристорав 30 и 31 посредством импульсного трансформатора соединены с. вторым выходом системы 34 управления, а управляющие электроды тиристорав 32 и 33 пасред ствам импульсног о трансформатора с третьим выходам системы 34 управления. Первый вход системы 34 управл ения с оединен ч ер ез ради апри емное устройства 37 с сейсмостанцией, регистрирующей . отраженные сейсмоволны источника, а второй вход — с выходом датчика 38 нейтрального положения, механически соединеннс а с инертной массой 15.

Источник работает следующим образом.

Корпус рамы 8 (фиг. 1) со спускоподъемным механизмом 24 опускается на грунт и под деиствием веса транспортного средства излучатели 11 вдавливаются в грунт, Трехфазное напряжение от генератора 35, вращаемого двигателем 36 транспортного средства, подается на трехфазный мостовой выпрямитель 29. После подачи разрешающих импульсов системы 34 управления на управляющие э.,ектрады тиристоров 3033 катодной г1уппы начинается заряд емкостнога накопителя 28. После достижения напряжения заряда система 34 управления прекращает подачу разрешающих импульсов, заряд прекращается.

После подачи радиосигнала от сейсмостанции радиоприемйое устройство 37 выдает сигнал запуска B систему 34 управления, которая выдает разрешающие импульсы на управляющие электроды тиристоров 30 и 31, в результате напряжение накопителя 28 разряжается по цепи: "+" накопителя 28, тиристор 30, верхняя 14 и нижняя 18 обмотки реактора,, включенные параллельно, тиристор 31, обмотка 4 яко- .

pH — ня.копит еля, В обмотке 4 якоря и реактора протекает импульс тока, в результате между обмоткой 4 якоря и верхней обмоткой 14 реактора возникает электродинамическая сила, одновременно такая же сила возникает между обмоткой 4 якоря и нижней обмоткой 18 Направление тока выбрано так, что силь1, действующие на якорь, складываются

5652

5 161 и смещают его влево, через ст.ержни 9 смещение передается корпусу рамы 8 и излучателям 11, которые, надавли-вая влево на грунт, создают упругую поперечную волну, а реактор начнет перемещаться вправо, сжимая правую пружину 22.

После окончания импульса тока якорь 1 возвращается в исходное положение, а инертная масса 15 продолжает движение вправо по инерции. Под воздействием упругих свойств пружины 22 движение по инерции прекращается и инертная масса отбрасывается влево, но с помощью гидроамортизатора

23 замедляет движение и возвращается в исходное положение.

Для возбуждения поперечной волны противоположного направления источник работает аналогично за исключением того, что система 34 управления выдает разрешающие импульсы на управляющие электроды тиристоров 3? и 33, в результате напряжение накопителя 28 разряжается по цепи: "+" накопителя 28, тиристоров 32, верхняя

14 и нижняя 18 обмотки реактора, "..ключенные параллельно, тиристор 33, обмотка 4 якоря, "-" накопителя 28.

Якорь сместится вправо, создавая упругую поперечную волну; а реактор начнет перемещаться влево, сжимая левую пружину 22 (фиг. 1). После окончания импульса тока якорь 1 возвратится в исходное положение, а инертная масса 15 продолжает по инерции двигаться влево. Под воздействием пружины 22 движение по инерции прекращается и ин ер т на я масса 15 отбрасывается вправо, но с помощью амортизатора 23 замедляет движение и возвращается в исходное положение, Выполнение реактора в виде взаимодействующих с якорем 1 верхней

12 и нижней 16 плитами увеличивает поверхность взаимодействия якоря и реактора, устраняет тангенциальные нагрузки на якорь, а наличие уменьшенных секций 5 обмоток по краям в якоре 1 обеспечивает создание электродинамических сил, действующих в обе стороны из одного нейтраль10

4С

50 наго положения одновременно уравновешивания магнитные потоки обмоток

14 и 18 реактора.

Фор мула и з о бр ет ения

Источник поперечных сейсмических. волн, содержащий импульсный генератор двух равных по величине и противоположно направленных сил, выполненный в виде реактора и якоря, каж— дый из которых имеет многополюсную

Обмотку размещенную на Обращенных друг к другу поверхностях магнитопроводов реактора и якоря, имеющих форму плоских плит и размещенных внутри излучающего элемента, выполненного в виде опорной рамы с закрепленными на ней клиньями, упругие элементы и демпферы, расположенные между якорем и опорной рамой, емкостной накопитель, систему управления и связанную с ней систему подвода электрических импульсов к обмоткам якоря и реактора, инертную массу, механизмы подъема и опускания и установленные на раме источника излучателя, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности, реактор выполнен в виде двух одинаковых плоских плит шихтованных магнитопроводов с обмотками в пазах с четным .количеством секций, причем плиты жестко скреплены между собой, а между ними размещен скрепленный с опорной рамой якорь, выполненный в виде плоской обоймы, в котором укреплены чередующиеся вдоль оси источника изоляционные пластины и секции обмотки, причем их число на единицу больше числа секций обмотки реактора, а крайние секции выполнены половинного сечения, секции обмотки реактора при этом размещены симметрично между секциями обмотки якоря, а система подвода электрических импульсов к обмоткам реактора и якоря включает инверторный тиристорный мост, управляющие электроды тиристоров которого связаны через развязывающие элементы с системой управления.

1615652

Фиа1

Я-A!

Ч s юд

Фиг. 2

Pедактор А. Шандор

Заказ 3985 Тираж 417 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

ГБ

3 )

Составитель О. Комаров

Техред N.Äèäûê Корректор С.Черни