Способ контроля динамических характеристик сейсмоакустических датчиков


 


Владельцы патента RU 2558651:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУЧКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (RU)

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований различных свойств массива горных пород, и может быть использовано для контроля характеристик датчиков, применяющихся в сейсмоакустике. Согласно заявленному способу дополнительно определяют механическое смещение рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика бесконтактным способом. Одновременно определяют первый нуль функции огибающей спектральной плотности мощности электрического сигнала на выходе исследуемого сейсмоакустического датчика. Проводят сравнение сигнала, пропорционального механическому смещению рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика, и сигнала с выхода исследуемого сейсмоакустического датчика. По результатам сравнения судят о динамических характеристиках исследуемого сейсмоакустического датчика. Технический результат - повышение достоверности проводимого контроля.

 

Изобретение относится к геофизике, а именно к способам контроля характеристик сейсмоакустических датчиков, предназначенных для исследования и мониторинга состояния массива горных пород под нагрузкой.

Известен [1] способ для измерения динамических характеристик сейсмоакустических датчиков, в котором возбуждался излучающий пьезоэлемент, установленный на торце закладной детали, коротким видеоимпульсом, а на другом конце закладной детали устанавливали исследуемые датчики, на выходе которых измерялись характеристики откликов.

Недостатком технического решения является низкая достоверность в виду того, что не учитываются передаточная характеристика закладной детали излучающего пьезоэлектрического преобразователя и акустические контакты.

Наиболее близким является способ [2], в котором выполняется калибровка системы с помощью оптического интерференционного измерителя линейных перемещений, для него в акустический контакт с монолитным передающим блоком вводится стандартный преобразователь акустической эмиссии, устанавливается калибруемый преобразователь акустической эмиссии на место стандартного, запоминается и обрабатывается сигнал.

К недостаткам следует отнести низкую достоверность, так как оптическим интерферометром снимается информация о смещении поверхности монолитного блока, а не о смещении рабочей поверхности исследуемого датчика. Смещение в точке измерения оптическим интерферометром не совпадает со смещением рабочей поверхности исследуемого датчика, так как не учитывается присоединенная масса, акустический контакт, пространственное распространение акустической волны в монолитном блоке и прочее.

Целью настоящего изобретения является повышение достоверности проводимого контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве возбуждающего сигнала используют акустический импульс прямоугольной формы, дополнительно определяют механическое смещение рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика, преобразуют его в электрический сигнал, определяют первый нуль функции огибающей спектральной плотности мощности этого сигнала, одновременно определяют первый нуль функции огибающей спектральной плотности мощности электрического сигнала на выходе исследуемого сейсмоакустического датчика, проводят сравнение значений первого нуля функции огибающей спектральной плотности мощности сигнала, пропорционального механическому смещению рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика, и сигнала с выхода исследуемого сейсмоакустического датчика, по результатам сравнения судят о динамических характеристиках исследуемого сейсмоакустического датчика.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. На рабочую поверхность исследуемого сейсмоакустического датчика подают механический импульс смещения прямоугольной формы. Механический сигнал, пришедший на рабочую поверхность исследуемого сейсмоакустического датчика, преобразуется в электрический на выходе сейсмоакустического датчика не мгновенно, а с задержкой. Именно эта задержка и является одной из основных характеристик этой динамической системы. Ее можно определить с помощью оценки изменения нуля функции огибающей спектральной плотности мощности сигнала на выходе исследуемого сейсмоакустического датчика и на его входе. И так, механическое смещение рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика определяют с помощью бесконтактного оптического лазерного интерферометра. В результате на выходе оптического лазерного интерферометра получают электрический сигнал, пропорциональный механическому смещению рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика.

Далее определяют первый нуль функции огибающей спектральной плотности мощности этого сигнала. Одновременно, с выхода исследуемого сейсмоакустического датчика получают электрический сигнал, пропорциональный механическому воздействию на рабочую поверхность исследуемого сейсмоакустического датчика с некоторым запаздыванием. Для этого сигнала также определяют первый нуль функции огибающей спектральной плотности мощности. Затем проводят сравнение значений первого нуля функции огибающей спектральной плотности мощности этих двух сигналов, полученных в один и тот же момент времени. По разнице сравниваемых значений судят о динамических характеристиках исследуемого сейсмоакустического датчика.

Литература

1. Кривошеев И.А., Кондратьев А.И. «Дефектоскопия» №7, 1989 г., с.13-17.

2. Патент РФ №2321849, 2008 г.

Способ контроля динамических характеристик сейсмоакустических датчиков, заключающийся в использовании передающего блока с возбуждающим сигналом и оптического лазерного интерферометра, отличающийся тем, что в качестве возбуждающего сигнала используют механический импульс прямоугольной формы, дополнительно определяют механическое смещение рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика бесконтактным способом, преобразуют его в электрический сигнал, определяют первый нуль функции огибающей спектральной плотности мощности этого сигнала, одновременно определяют первый нуль функции огибающей спектральной плотности мощности электрического сигнала на выходе исследуемого сейсмоакустического датчика, проводят сравнение значений первого нуля функции огибающей спектральной плотности мощности сигнала, пропорционального механическому смещению рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика, и сигнала с выхода исследуемого сейсмоакустического датчика, по результатам сравнения судят о динамических характеристиках исследуемого сейсмоакустического датчика.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности к средствам гамма-гамма каротажа, а именно к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры и созданию стандартных образцов для калибровки скважинной аппаратуры.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров кварцевых маятниковых акселерометров. Согласно заявленному способу в одну из точек замкнутого контура акселерометра подают синусоидальные, калиброванные сигналы Uг.

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике и может быть использовано в процессе акустического каротажа. Согласно заявленному изобретению обеспечивается моделирование реального акустического волнового сигнала и полное дистанционное тестирование прибора акустического каротажа в полевых условиях путем разложения входного акустического волнового сигнала на спектральные составляющие и сравнение полученной спектральной характеристики с эталонной спектральной характеристикой.

Изобретение относится к области изготовления, градуировки и обслуживания приборов и устройств для геофизических измерений и может быть использовано в оборудовании для каротажа, содержащем систему охлаждения с использованием криогенных жидкостей.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проверки и подготовки к работе в полевых условиях аппаратуры импульсной электроразведки. .

Изобретение относится к способам определения технических параметров приборов, выполняющих дистанционные исследования геологической среды. .

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для обеспечения измерений плотности преимущественно буровых и тампонажных растворов, используемых в процессе строительства скважин.

Изобретение относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к калибровке аппаратуры по контролю технического состояния нефтяных и газовых скважин гамма-гамма методом.

Изобретение относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к созданию стандартных образцов для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, работающей на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа (ПХГ).

Изобретение относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры (СГА), а именно к созданию стандартных образцов для калибровки СГА нейтронного каротажа, работающей на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Устройство содержит первую антенну 1, микробарометр 2, первый АЦП 3, второй АЦП 4, третий АЦП 5, четвертый АЦП 6, пятый АЦП 7, персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ или микропроцессор) 8, блок системы единого времени (GPS или Глонасс) 9, блок связи с абонентами 10, первый усилитель 11, первый фильтр 12, второй усилитель 13, первый пороговый блок 14, схему ИЛИ 15, вторую антенну 16, третий усилитель 17, второй фильтр 18, четвертый усилитель 19, второй пороговый блок 20, третью антенну 21, пятый усилитель 22, третий фильтр 23, шестой усилитель 24, третий пороговый блок 25, седьмой усилитель 26, четвертый фильтр 27, восьмой усилитель 28, пятый фильтр 29, четвертый пороговый блок 30, первую схему И 31, первый ЦАП 32, первый калибратор 33, второй ЦАП 34, второй калибратор 35, третий ЦАП 36, третий калибратор 36, четвертый ЦАП 37, четвертый калибратор 38, пятый ЦАП 39, первый формирователь 40, шестой ЦАП 42, второй формирователь 43, первый таймер 44, вторую схему И 45, первый счетчик 46, тактовый генератор 47, второй таймер 48, первый квадратор 49, сумматор 50, делитель 51, пятый пороговый блок 52, третью схему И 53, третий таймер 54, четвертую схему И 55, второй счетчик 56, второй квадратор 57, третий квадратор 58.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Устройство содержит первую антенну 1, микробарометр 2, первый АЦП 3, второй АЦП 4, третий АЦП 5, четвертый АЦП 6, пятый АЦП 7, персональную электронно-вычислительную машины 8, блок системы единого времени (GPS или Глонасс) 9, блок связи с абонентами 10, первый усилитель 11, первый фильтр 12, второй усилитель 13, первый пороговый блок 14, схему ИЛИ 15, вторую антенну 16, третий усилитель 17, второй фильтр 18, четвертый усилитель 19, второй пороговый блок 20, третью антенну 21, пятый усилитель 22, третий фильтр 23, шестой усилитель 24, третий пороговый блок 25, седьмой усилитель 26, четвертый фильтр 27, восьмой усилитель 28, пятый фильтр 29, четвертый пороговый блок 30, первую схему И 31, первый ЦАП 32, первый калибратор 33, второй ЦАП 34, второй калибратор 35, третий ЦАП 36, третий калибратор 37, четвертый ЦАП 38, четвертый калибратор 39, пятый ЦАП 40, первый формирователь 41, шестой ЦАП 42, второй формирователь 43, первый таймер 44, вторую схему И 45, первый счетчик 46, тактовый генератор 47, второй таймер 48, первый квадратор 49, сумматор 50, первый делитель 51, пятый пороговый блок 52, третью схему И 53, третий таймер 54, четвертую схему И 55, второй счетчик 56, второй квадратор 57, третий квадратор 58, второй делитель 59, корректор 60, первый блок модуля 61, блок вычитания 62, второй блок модуля 63, шестой пороговый блок 64, пятую схему И 65, ключ 66, запоминающее устройство 67, третий блок модуля 68, шестую схему И 69, одновибратор 70, блок сравнения знаков 71.

Изобретение относится к области сейсмоакустических исследований и касается устройства контроля динамических характеристик сейсмоакустических преобразователей.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Технический результат: возможность частотной и пространственной селекции источников сигналов.

Заявленное изобретение относится к области технических средств охраны и может быть использовано для определения азимута на обнаруженный объект и расстояния до него по сейсмическому сигналу при охране протяженных участков местности, территорий и подступов к различным объектам.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложен способ сейсмических исследований, а также устройство и система для его осуществления.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных мероприятий. Модуль сейсмического модуля включает в себя чувствительные элементы, расположенные во множестве осей, чтобы детектировать сейсмические сигналы во множестве соответствующих направлений, и процессор, чтобы принимать данные из этих чувствительных элементов и определять наклоны осей относительно конкретной ориентации.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в составе гибкой протяженной буксируемой антенны при проведении гидроакустических исследований, в частности для измерения гидроакустических шумов в морях и океанах.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при регистрации волновых процессов в скважинах при вертикальном сейсмическом профилировании.

Изобретение относится к устройствам для измерения величины сейсмических колебаний горных пород. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является увеличение помехоустойчивости устройства и возможность использования устройства на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения. Технический результат достигается тем, что устройство для определения направления и дальности до источника сигнала, содержащее первую антенну и микробарометр, а также первый, второй, третий и четвертый аналого-цифровые преобразователи, подключенные к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ или микропроцессору), дополнительно содержит блок системы единого времени (GPS или Глонасс) и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные таймер, вторую схему И и счетчик, а также тактовый генератор, подключенный ко второму входу второй схемы И, причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй, третий и четвертый пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый и пятый фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, таймер выполнен с управлением по длительности выходного сигнала, первая схема И подключена вторым входом к таймеру, а выходом подключена ко входу останова счетчика, схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами соответственно ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к таймеру, первая антенна подключена к первому усилителю, микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, входы первого, второго, третьего и четвертого АЦП подключены, соответственно, к первому, второму, третьему и четвертому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены, соответственно, к первой, второй и третьей антеннам, а входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого ЦАП, управляющие входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого усилителей, управляющие входы первого, второго, третьего и четвертого пороговых блоков, выход счетчика, управляющий вход и выход таймера подключены к ПЭВМ. 1 ил.
Наверх