Способ калибровки сейсмографов

Способ относится к области измерительной техники и может быть использован в средствах регистрации колебаний грунта для определения их абсолютной амплитудно-частотной характеристики и увеличения сейсмографа. Способ калибровки сейсмографа состоит в том, что возбуждающая станину сейсмометра сила прилагается непосредственно к станине через установочные винты путем введения между подпятниками установочных винтов и постаментом электрострикционного материала. Величина смещения станины относительно постамента определяется за счет установки на станине сейсмографа LCCD-линейки, а на постаменте - лазера, таким образом, что траектория лазерного луча при колебаниях будет проходить точно вдоль LCCD-линейки. Технический результат - повышение точности определения абсолютной амплитудно-частотной характеристики, а также увеличения сейсмографа. 2 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в средствах регистрации колебаний грунта для определения их амплитудно-частотной характеристики, истинного увеличения и калибровки.

Известен способ калибровки сейсмографов [1], в котором возбуждающую силу прикладывают к станине сейсмометра путем введения электрострикционного материала между подпятниками установочных винтов и постаментом. Поясняется этот способ на фиг.1. Здесь возбуждающая станину 1 сила прилагается непосредственно к станине через установочные винты 2 путем введения между подпятниками установочных винтов 3 и постаментом 4 электрострикционного материала 5.

Данный материал, например, сегнетоэлектрический релаксор (сегнетокерамика), представляет собой твердый диэлектрик, деформирующийся в определенном линейном направлении (для вертикальных сейсмометров - в вертикальном, для горизонтальных, соответственно, в направлениях север-юг и запад-восток) при приложении к нему электрического поля. Знак электрострикционной деформации (то есть расширяется или сжимается образец диэлектрика под действием поля) от направления поля не зависит и в переменном электрическом поле частоты f диэлектрик деформируется с частотой 2f. Электрическое поле можно создать, например, с помощью двух обкладок конденсатора 6, расположенных у противоположных сторон электрострикционного материала 5. Управляя зарядкой-разрядкой конденсатора 6, можно добиться требуемого вибрационного эффекта электрострикционного материала 5, колебания которого передадутся станине сейсмометра. Задавая с помощью электрического поля конденсатора 6 частоту колебаний материала 5, снимаются показания с регистрира, и по ним составляется АЧХ.

Недостатком данного способа является то, что неизвестны характеристики колебательного процесса станины сейсмографа вследствие того, что электрострикционный материал находится под нагрузкой массы станины. Колебания станины сейсмографа будут отличаться от естественных (свободных) колебаний этого материала, поэтому реальное (абсолютное) смещение основания невозможно зафиксировать известными методами из-за их незначительности (порядка нано- и микрометров). По этим причинам точность определения частотной характеристики сейсмографа не высока и форма амплитудно-частотной характеристики не полностью соответствует действительности.

Задачей изобретения является доработка способа калибровки сейсмографа, позволяющего прикладывать возбуждающую силу с требуемыми амплитудой и частотой непосредственно к станине сейсмометра с фиксацией истинного смещения станины, что обеспечит получение технического результата, состоящего в повышении точности определения абсолютной, а не относительной, амплитудно-частотной характеристики, а также определения увеличения сейсмографа.

Этот технический результат в предлагаемом способе, изображенном на фиг.2, достигается тем, что на станине сейсмографа 3 устанавливается лазер 2 (либо LCCD-линейка 1), а на постаменте - LCCD-линейка 1 (либо, наоборот, лазер 2), таким образом, что траектория лазерного луча 8 при колебаниях будет проходить точно вдоль LCCD-линейки 1.

В начальном положении пятно луча лазера находится посередине рабочего участка LCCD-линейки 1. Задавая с помощью электрического поля конденсатора 7 частоту колебаний материала 6, получаем колебания установочных винтов 5, и, естественно, станины 3, величину которых фиксируем LCCD-линейкой 1, при этом снимаются показания с регистрира, и по ним составляется АЧХ и определяется увеличение всего сейсмографа. При колебаниях станины 3 луч лазера смещается вдоль LCCD-линейки 1, при этом LCCD-линейкой воспринимается реальное смещение, и оно в дальнейшем преобразуется в цифровой код. Ввиду высокой разрешающей способности LCCD-линейки и достижимого малого диаметра лазерного луча становится возможной регистрация истинного смещения станины относительно постамента. Таким образом, зная истинное смещение станины сейсмографа, а не величину линейной деформации электрострикционного материала из паспортных данных, снимаются показания с регистрира, и по ним составляется АЧХ и определяется увеличение сейсмографа. Показания регистрира зависят от многих факторов, прежде всего инертности маятника сейсмометра и элементов его подвеса 4, и, естественно, не будут совпадать с колебаниями станины, для чего и необходима эта калибровка.

Сравнительный анализ с прототипом показал, что заявленное изобретение, за счет введения лазера и LCCD-линейки, позволяет получить технический результат, состоящий в повышении точности определения абсолютных значений амплитудно-частотной характеристики и увеличения сейсмографа, что было невозможно в прототипе.

Следовательно, техническое решение соответствует критерию "новизна".

Кроме того, так как заявленный технический результат достигается введением всей совокупности существенных признаков, что в известной патентной и научной литературе не обнаружено на дату подачи заявки, изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Источник информации

1. Способ калибровки сейсмографов. Патент на изобретение №2324208 от 10 мая 2008 г.

Способ калибровки сейсмографов, заключающийся в том, что возбуждающую силу прикладывают к станине сейсмометра путем введения электрострикционного материала между подпятниками установочных винтов и постаментом, отличающийся тем, что для составления абсолютной АЧХ и определения увеличения сейсмографа введены LCCD-линейка на станине сейсмографа, а на постаменте жестко скрепленным с грунтом - лазер, таким образом, что траектория лазерного луча при колебаниях будет проходить точно вдоль LCCD-линейки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сейсморазведки и может быть использовано при сейсмической разведке в процессе бурения. .

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано для возбуждения сейсмических волн в скважинах. .

Изобретение относится к устройствам для генерирования сейсмической энергии. .

Изобретение относится к скважинным устройствам для генерирования сейсмической энергии. .

Изобретение относится к скважинным устройствам для генерирования сейсмической энергии. .

Изобретение относится к технике возбуждения упругих колебаний с земной поверхности при проведении сейсморазведочных работ. .

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе сейсмической разведки полезных ископаемых

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при сейсмической разведке месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано при сейсмопрофилировании межскважинного пространства нефтегазовых и других скважин

Использование: для создания импульса ударной волны на больших глубинах моря и в скважинах. Источник в скважинах в процессе их бурения во время перерывов используется для выделения объектов в области, расположенной впереди и вокруг бурящегося ствола скважины при прогнозном обращенном ВСП или при межскважинном просвечивании. Устройство содержит: полый корпус, во внутренней двухступенчатой проточке которого с возможностью возвратно-поступательного движения установлен с уплотнениями поршень привода со штоком поршня зачистки имплозивной камеры. К верхнему концу штока поршня привода жестко крепится груз возврата поршня зачистки. На наружной двухступенчатой проточке с возможностью возвратно-поступательного движения установлена с уплотнениями подвижная гильза с поршнем. Внутренняя полость под гильзой заполнена маслом и в верхней своей части через отверстия и проточки связана с подпоршневой полостью поршня привода поршня зачистки. В нижней уменьшенного диаметра части корпуса выполнены продольные окна. Снизу к корпусу на герметичной резьбе жестко крепится гильза камеры, которая снизу закрыта муфтой, соединенной с гильзой на герметичной резьбе. В осевое отверстие муфты установлен обратный клапан, препятствующий попаданию жидкости в камеру. К муфте снизу жестко крепится нижний груз, по форме обеспечивающий вертикальное положение оси камеры. Подвижная гильза сверху жестко крепится к отсеку с сейсмическим приемником. Отсек через кабельный наконечник крепится к грузонесущему кабелю. Поршень зачистки с возможностью возвратно-поступательного движения уплотнен в гильзе камеры и сверху жестко закреплен с уплотнением к полому ползуну, который свободно вставлен и уплотнен в отверстии хвостовика, жестко закрепленного и уплотненного на штоке и ограниченого в осевом перемещении нижним буртом хвостовика. Внутри камеры под поршнем зачистки свободно с большим радиальным зазором установлен боек, который выполнен с внутренней проточкой в осевом отверстии, которая имеет возможность взаимодействовать с несколькими пружинными зацепами, жестко закрепленными в нижней части поршня зачистки. Окна камеры находятся в открытом положении, когда поршень зачистки находится в крайнем верхнем положении. Рабочие площади поршня привода поршня зачистки и подвижной гильзы с поршнем подобраны так, что давление в масляной полости при натяжении кабеля создает усилие на поршне зачистки, превышающее усилие на нем от гидростатического давления. По этой причине при натяжении кабеля при помощи лебедки в первый момент происходит зачистка камеры, потом открытие окон и гидравлический удар жидкости и бойка по дну муфты и только потом подъем устройства над забоем. При постановке устройства на забой и появлении слабины в кабеле поршень зачистки под действием груза возврата опускается в крайнее нижнее положение, где пружинными захватами соединяется с бойком. В отсеке установлен сейсмический приемник, который по первому полученному максимальному сигналу управляет пускам сейсмостанции и передает в дальнейшем на станцию полученные им параметры отраженных волны. Технический результат: достижение многократного повторения сейсмического импульса при строительстве скважин во время перерывов в бурении для проведения прогнозного обращенного ВСП или для межскважинного просвечивания, при которых производятся выделения объектов в области, расположенной впереди и вокруг бурящегося ствола скважины. Это все достигается без дополнительных работ по подъему и спуску колонны с использованием только каротажной лебедки. Для работы источник не требует подачи на него ни электрической энергии, ни гидравлической жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к области геофизики и предназначено для детального изучения строения геологической среды. Для воздействия на исследуемую геологическую структуру используют подрыв детонирующего шнура. Длину детонирующего шнура устанавливают равной длине волны, отраженной от исследуемых пластов земной коры, подбирая ее по наилучшему значению динамической разрешающей способности системы наблюдений. Технический результат - повышение информативности разделения пород с близкими физическими свойствами, имеющими малую мощность пластов и минимальные различия в значениях плотностей, за счет увеличения детектируемого полезного сигнала. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Настоящее изобретение относится к устройствам для генерации упругих волн для сейсморазведки в морской среде и содержит цилиндр, определяющий ось, в котором расположены ударный и насосный поршни, каждый из которых имеет две соответствующие противоположные стороны по отношению к указанной оси, из которых сторона ударного поршня, расположенная перед насосным поршнем, является первой ударной стороной, а сторона насосного поршня перед ударным поршнем является второй ударной стороной, насосный и ударный поршни скользят в цилиндре в направлении, параллельном оси, и соударяются друг с другом посредством первой и второй ударных сторон, ударный поршень приводится активационным средством, давящим на сторону, противоположную его собственной ударной стороне, при этом цилиндр содержит на одном из его концов камеру, имеющую диаметр, больший, меньший или равный части цилиндра, в которой расположен ударный поршень, при этом в указанной камере может скользить часть насосного поршня, коммуникационные каналы которого соединяют камеру с водой подводной среды. Технический результат заключается в возможности использования устройства на борту автономных подводных аппаратов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх