Вибрационный стенд для исследования и калибровки вертикальных сейсмоприемников

 

(II) 56892!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 24.12.75 (21) 2303237/25 с присоединением заявки № (51) М. Кл 2 G 01Ч I/16

Совета Министров СССР по делам изобретений

Опубликовано 15.08.77. Бюллетень ч" 30

Дата опубликования описания 19.09.77 (53) УДК 550.834(088.8) и открытий (72) Автор изобретения

В. И. Батраков (71) Заявитель

Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики (54) ВИБРАЦИОННЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И

КАЛИБРОВКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СЕЙСМО11РИЕМНИКОВ

ГосУдаРственный комитет (23) 1-1риоритет

Изобретение относится к области разведоч= ной геофизики. Стенд предназначен для исследования вертикальных сейсмоприемников в лабораторных условиях и калибровки как одиночных, так и их групп в производственных условиях.

Известно вибрационное устройство, содержащее основание, стол и в качестве возбудителя механических колебаний пьезопреобразователь, расположенный под столом (1). Моделирование на этом устройстве импульсов смещения с небольшой длительностью фронтов ограничивается появлением резонансных колебаний механической системы.

Указанный недостаток устранен в выбранном в качестве прототипа вибрационном стенде для исследования и калибровки вертикальных сейсмоприемников, содержащем основа,ние, стол и в качестве возбудителей механических колебаний пьезоэлектрические преобразователи (2). В таком вибростенде в качестве возбудителей механических колебаний использованы три пары пьезопакетов, установленных по три сверху и снизу относительно рабочей плоскости стола и:притянутых с помощью крон штейнов и стопорных болтов к основанию конструкции. т1ри подаче напряжения возбуждения на три пары пьезопакетов, соединенных между собой параллельно электрически через общий вход, верхние три пьезопакета сжимаются, а нижние расширяются илп наоборот, при этом стол начинает совершать колебательные движения относительно основания в зависимости от ха5 рактера приложенного напряжения.

В связи с тем, что в .вибростенде пьезопакеты образуют с плоскостью стола три площади опоры, а пьезоэлементы по конструкции имеют отклонения на величину допуска от номи1Q нальных размеров, при воздействии возбуждающего напряжения возникают непараллельные колебания плоскости стола относительно основания, что приводит к соударению стола с пьезопакетами. Это создает механическую

15 помеху, которая накладывается на исследуемый сейсмоприемник и не дает возможности ,качественно определить его параметры. Кроме тото, рабочая плоскость стола перекрыта кронштейнами и пьезопакетами и не позволяет разместить группу сейсмоприемников. Боль,шой вес (примерно 80 кг) и негранспортабельность вибростенда ограничивают возможность его применения в производственных полевых условиях, снижают производительность рабо25 ты. Использование в вибростенде трех пар пьезопакетов приводит к увеличению суммарHOPI емкости и, как следствие, к снижению 8Iо чувствительности.

Целью изобретения является повьгшение

30 чувствительности, помехоустойчивости и про568921 изводительности вибростенда. Это достигается в предлагаемом вибростенде тем, что в нем используют два пьсзопакета, составленные из пьсзоэлементов, выполненных в виде шайб, разделенных монтажной шайбой, надстых на один стяжной элемент, закрепленный в основании вибростенда, при этом стол с помощью втулки, прикрепленной к монтажной шайбе, вынесен над пьсзопакетами.

На чертеже показан предлагаемый вибрационный стенд в разрезе. Он имеет основа ие 1, в отверстие которого вставлен стяжной элемент 2 с электроизоляциопной трубкой 3. На стяжной элемент с трубкой надеты нижний и верхний пьезопакеты, сосгавленные из пьезоэлементов 4, поляризованные площадки которых соединены через контактные пластины 5 и провода 6 с входными клеммами 7. На пьсзопакеты с торцевых сторон наложены изоляционные,шайбы 8, а между пакетами установлена монтажная шайба 9. На ней жестко укреплены с помощью стяжных элементов 10 нижняя втулка-кожух 11 и верхняя втулкастол 12. Пьезопакеты в сборе притянуты к основанию 1 с помощью шайбы 13 и гайки 14.

При исследовании группы сейсмоприемников стол 15 жестко прикрепляется к втулке 12 болтами 16. Вибростенд в целях изоляции от вибрации окружающей срсды устанавливается в цилиндрический сосуд 17 с помощью пружинящих растяжек 18. Между основанием 1 и дном сосуда 17 находится амортизирующая камера 19.

Вибростенд работает следующим образом.

При подаче напряжения возбуждения на пьезопакеты, составленные из пьезоэлементов

4, верхний пьезопакет сжимается, а нижний расширяется или наоборот в зависимости от характера приложенного напряжения, тем самым приводится в движение стол 15, моделирующий сейсмические колебания.

Применение одной пары пьезопакетов, надетых на один центральный стяжной элемент 2, приводит к экономии пьезоматериалов в три раза, позволяет упразднить три кронштейна со стяжными болтами в известнои конструкции и в силу уменьшения емкости в три раза увеличить чувствительность вибростенда. Наличие одной площади опоры на стол 15 исключает его соударения, стол 15 при этом совершает строто параллельные колебания относительно основания, что повышает помехоустойчивость вибростенда. В результате повы.шается качество работ при определении динамического диапазона сейсмоприемников.

В предлагаемом вибростенде рабочая плоскость стола 15, вынесенного над пьезопакетами 4, увеличилась по сравнению с прототипом за счет исключения двух пар пьезопакетов и крепящих кронштейнов, т. е. стало возможным установить большее число исследуемых сейсмоприемников и тем самым повысить производительность вибростенда.

Формула изобретения

Вибрационный стенд для исследования и калибровки вертикальных сейсмоприемников, содержащий основание, стол и в качестве возбудителей механических колебаний пьезоэлектрические преобразователи, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения чувствительности, помехоустойчивости и производительности вибростенда, в нем используют два пьезопакета, составленные из пьезоэлементов, выполненных в виде, шайб, разделенных монтажной шайбой, надетых на один центральный стяжной элемент, закрепленный в основании вибростенда, при этом стол с помощью втулки прикрепленной к монтажной шайбе, выне35 сен,над пьезопакетами.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Аналоговая и цифровая обработка сейс40 мических данных, обзор зарубежной литературы, серия «Нефтегазовая геология и геофи,зика», М., ВНИИОЭНГ, 1969, с. 90.

2. Авторское свидетельство по заявке № 2016086/25, кл. G 01V 1/16, 16.04,74.

Составитель Л. Солодилов

Техред И. Карандашова

Корректоры: Л. Денискииа и Л. Орлова

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1978/4 Изд. № 708 Тираж 725 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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