Сейсмоакустический преобразователь

Изобретение относится к геофизике, в частности к сейсмоакустическим исследованиям, и может быть использовано для получения прогностических характеристик при контроле трещинообразования в массиве горных пород. Заявлен сейсмоакустический преобразователь, у которого дополнительно в корпусе на крышке установлены электрический разъем, платы предварительного усилителя и волоконно-оптического лазерного интерферометра, причем последний размещен в акустически развязывающем элементе. В корпусе также установлен демпфер и головка волоконно-оптического интерферометра, причем приемоизлучающий активный элемент и демпфер выполнены в виде кольца и установлены соответственно на дно корпуса, которое имеет малое отверстие в центре. Головка волоконно-оптического лазерного интерферометра установлена в отверстие дна корпуса и соединена с помощью оптического волокна с волоконно-оптическим лазерным интерферометром. Технический результат - повышение достоверности приема сигнала. 1 ил.

 

Изобретение относится к геофизике, в частности к сейсмоакустическим исследованиям, и может быть использовано для получения прогностических характеристик при контроле трещинообразования в массиве горных пород.

Известно (Патент РФ №2009529, 1994 г., прототип) устройство скважинный датчик для геофизических исследований, содержащее активный элемент, размещенный в эластичной оболочке, которая заполнена жидкостью, устройство для фиксации эластичной оболочки. К недостаткам следует отнести, во-первых, нетехнологичность, т.к. часто оболочка приходит в негодность и подлежит замене, во-вторых, нет никаких измерений и результатов по поводу оценок установки датчика, что подтверждает низкую достоверность проводимых измерений.

Известно также (Патент РФ №1689903, 1991 г., прототип) устройство скважинный геофон, содержащее цилиндрический корпус - контейнер с трубчатым хвостовиком и пружиной, чувствительный и контролирующий элементы, распорный и регулирующий узлы. Основными недостатками являются: первое, невозможность оценить контакт с объектом; второе, - низкая достоверность, т.к. измерения косвенные.

Технической задачей, на решение которой направленно заявленное изобретение, является повышение достоверности приема сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно в корпусе на крышке сейсмоакустического преобразователя установлены электрический разъем, платы предварительного усилителя и волоконно-оптического лазерного интерферометра, причем последний размещен в акустически развязывающем элементе, а также в корпусе установлены демпфер и головка волоконно-оптического интерферометра, причем приемоизлучающий активный элемент и демпфер выполнены в виде кольца и установлены соответственно на дно корпуса, которое имеет малое отверстие в центре, головка волоконно-оптического лазерного интерферометра установлена в отверстие дна корпуса и соединено с помощью оптического волокна с волоконно-оптическим лазерным интерферометром.

Сейсмоакустический преобразователь состоит из следующих элементов (фиг. 1): цилиндрический корпус 1, выполненный из металлического сплава; приемоизлучающий активный элемент 2, выполненный, например, из пьезокерамики ЦТС-19; демпфер 3, обычно выполненный из бронзы или латуни; плата 4 предварительного усилителя, работающего в диапазоне выбранных частот; блок 5 волоконно-оптического лазерного интерферометра; головка 6 волоконно-оптического лазерного интерферометра; одномодовое оптическое волокно 7; акустически развязывающий элемент 8; крышка корпуса 9; электрический разъем 10; объект 12. Рабочая поверхность 11 сейсмоакустического преобразователя имеет концентрично расположенное малое отверстие. Также в виде колец выполнены приемоизлучающий активный элемент 2 и демпфер 3.

На дне корпуса 1 с внутренней стороны установлен приемоизлучающий элемент 2 и жестко соединенный с ним демпфер 3. Платы предварительного усилителя 4 и волоконно-оптического лазерного интерферометра 5 закреплены на крышке корпуса 9, причем плата 5 волоконно-оптического лазерного интерферометра установлена в специальном акустически развязывающем элементе 8. Головка 6 волоконно-оптического лазерного интерферометра установлена в отверстии дна корпуса, но не касаясь объекта, и она вместе с одномодовым оптическим волокном 7 и платой 5 волоконно-оптического лазерного интерферометра акустически развязаны с рабочей поверхностью 11 сейсмоакустического преобразователя.

Изготовленный вариант размещался в корпусе диаметром 40 мм и высотой 63 мм. Приемоизлучающий элемент 2, выполненный из пьезокерамики ЦТС-19, и демпфер 3 изготовлены в виде колец и жестко закреплены в корпусе 1 посредством отдельного крепежа. Головка 6 волоконно-оптического лазерного интерферометра выполнена из одномодового оптического волокна 7 типа G652 с диаметром волокна около 8 мкм, размещалась в отверстии диаметром 1,5 мм рабочей поверхности 11, не касаясь объекта 12 и корпуса 1.

Работает сейсмоакустический преобразователь следующим образом. Сейсмоакустический преобразователь устанавливают на объект 12 так, чтобы его рабочая поверхность имела хороший контакт с ним. От качества контакта рабочей поверхности с объектом зависит и чувствительность, и точность проводимого измерения или контроля. Собственно этот сейсмоакустический преобразователь и предназначен именно для такого контроля, т.е. контроля качества установки сейсмоакустического преобразователя.

После установки сейсмоакустического преобразователя на объект излучают акустический сигнал посредством приемоизлучающего элемента 2 в объект 12 и одновременно измеряют амплитуду возбуждающего сигнала и амплитуду смещения поверхности объекта посредством головки 6 волоконно-оптического лазерного интерферометра. Так как в обоих случаях имеем дело с электрическим сигналом, то вполне допустимо измерять амплитуду сигнала возбуждения на генераторе и амплитуду преобразованного механического смещения в электрический сигнал на выходе волоконно-оптического лазерного интерферометра 5. По отношению этих сигналов можно судить о качестве установки сейсмоакустического преобразователя на объект. В эксперименте значение возбуждающего сигнала с генератора менялось в пределах 5-47 В, а сигнала с выхода волоконно-оптического лазерного интерферометра 5 0,9-1,23 В. Подбором электронных схем можно изменить пределы сигналов с выхода волоконно-оптического лазерного интерферометра 5 и возбуждения. После того, как будет достигнуто оптимальное соотношение сигналов, сейсмоакустический преобразователь готов к работе, т.е. может принимать информационные сигналы, распространяющиеся в объекте. Оптимальное соотношение достигается, в том числе, путем изменения акустического контакта сейсмоакустического преобразователя, а также его ориентации вокруг оси.

Сейсмоакустический преобразователь, содержащий корпус, крышку, приемоизлучающий активный элемент, отличающийся тем, что дополнительно в корпусе на крышке сейсмоакустического преобразователя установлены электрический разъем, платы предварительного усилителя и волоконно-оптического лазерного интерферометра, причем последний размещен в акустически развязывающем элементе, а также в корпусе установлены демпфер и головка волоконно-оптического интерферометра, причем приемоизлучающий активный элемент и демпфер выполнены в виде кольца и установлены соответственно на дно корпуса, которое имеет малое отверстие в центре, головка волоконно-оптического лазерного интерферометра установлена в отверстие дна корпуса и соединена с помощью оптического волокна с волоконно-оптическим лазерным интерферометром.



 

Похожие патенты:

Изобретение в целом относится к методикам калибровки для скважинных приборов для проведения каротажа и, более конкретно, к способу калибровки по месту для прибора для проведения каротажа сопротивления.

Изобретение относится к электромагнитной геофизической съемке с активном источником. Сущность: система приемника электромагнитного излучения включает датчик магнитной индукции для генерации сигналов, представляющих изменения в принятом магнитном поле, источник формы волны для генерации контрольной формы волны, имеющей первый диапазон частот, калибровочную петлю, располагаемую, по меньшей мере временно, рядом с датчиком магнитной индукции, чтобы генерировать ответный сигнал калибровки в датчике магнитной индукции при применении контрольной формы волны к калибровочной петле, и систему обработки для определения калибровочного коэффициента.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для калибровки сейсмографов, и в частности для определения их амплитудно-частотных характеристик и увеличения.
Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим методам исследований различных свойств массива горных пород, и может быть использовано при контроле трещинообразования в массиве горных пород.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах и может быть использовано при техническом диагностировании насосно-компрессорных труб (НКТ) и обсадных колонн.

Изобретение относится к геофизическим, а в частности к сейсмоакустическим, методам исследований и может быть использовано для калибровки сейсмоакустических преобразователей, применяющихся при мониторинге различных технических объектов.
Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований, и может быть использовано для калибровки характеристик сейсмоакустических преобразователей.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и используется для калибровки сейсмических датчиков. Устройство включает неподвижное основание, на котором закреплен жесткий упор, и установленную на нем подвижную платформу, на ближней к упору стороне которой закреплен калибруемый сейсмический датчик.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для контроля характеристик датчиков, применяющихся при мониторинге различных технических объектов.
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.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсморазведочных работ. Предложен способ вибрационной сейсморазведки, включающий возбуждение и регистрацию сейсмических колебаний при расположении источников в приповерхностной зоне, а приемников в приповерхностной зоне или в скважине.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсморазведочных работ. Предлагается устройство сбора данных, содержащее пару входных выводов, выполненных с возможностью соединения с набором, состоящим по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика, формирующего полезный сейсмический сигнал, и средство обнаружения отключения для обнаружения частичного или полного отключения набора, состоящего по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика.

Изобретение относится к области морской сейсморазведки районов, в том числе покрытых льдом, и может быть использовано при поиске полезных ископаемых, для уточнения строения месторождений углеводородов на морском шельфе, в том числе арктическом шельфе, и повышения эффективности процесса его освоения.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для идентификации областей высокой тепловой энергии под поверхностью Земли. Раскрыт способ определения температуры в подземной области.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для контроля упругих деформаций в очагах землетрясений. Сущность: на основе экспериментальных материалов, полученных от разнесенных на поверхности сейсмических станций, строят карту эпицентров землетрясений исследуемой территории.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способу формирования трещины или разрывов. Способ формирования трещин или разрывов включает определение направлений региональных максимальных напряжений продуктивных пород, направлений движения основных объемов закачиваемой воды и фильтрационных потоков, определение участков с высокой остаточной нефтенасыщенностью, проведение двухстадийного гидроразрыва пласта с изменением направления трещин разрыва на скважинах, находящихся в зонах с высокой остаточной нефтенасыщенностью или непосредственной близости.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для определения повышенной сейсмической активности. Сущность: регистрируют тепловые аномалии земной поверхности и атмосферы пассивным СВЧ-радиометром, установленным на борту космического аппарата.

Настоящее изобретение относится к геофизическому оборудованию, особенно в области сейсморазведки и сбора сейсмических данных. Более конкретно, изобретение относится к системам сбора сейсмических данных, содержащим кабельную сеть, подсоединенную к центральному устройству обработки информации, находящемуся, например, на транспортном средстве.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поиска высокопродуктивных нефтяных пластов в сложнопостроенных залежах нефти. Сущность: по сейсморазведке по методу "3D" осуществляют непрерывное определение сопоставлений толщин между кровлей и подошвой визейского яруса к изменяющимся глубинам подошвы визейского яруса.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при поиске и разведке месторождений нефти и газа. Способ вибрационной сейсморазведки основан на возбуждении и регистрации вибрационных сейсмических колебаний и включает в себя коррекцию возбуждаемых сигналов путем увеличения относительной интенсивности компонент спектра для колебаний, представляющих разведочный интерес.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсморазведочных работ. Предлагается устройство сбора данных, содержащее пару входных выводов, выполненных с возможностью соединения с набором, состоящим по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика, формирующего полезный сейсмический сигнал, и средство обнаружения отключения для обнаружения частичного или полного отключения набора, состоящего по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика.

Изобретение относится к геофизике, в частности к сейсмоакустическим исследованиям, и может быть использовано для получения прогностических характеристик при контроле трещинообразования в массиве горных пород. Заявлен сейсмоакустический преобразователь, у которого дополнительно в корпусе на крышке установлены электрический разъем, платы предварительного усилителя и волоконно-оптического лазерного интерферометра, причем последний размещен в акустически развязывающем элементе. В корпусе также установлен демпфер и головка волоконно-оптического интерферометра, причем приемоизлучающий активный элемент и демпфер выполнены в виде кольца и установлены соответственно на дно корпуса, которое имеет малое отверстие в центре. Головка волоконно-оптического лазерного интерферометра установлена в отверстие дна корпуса и соединена с помощью оптического волокна с волоконно-оптическим лазерным интерферометром. Технический результат - повышение достоверности приема сигнала. 1 ил.

Наверх