Устройство для возбуждения сейсмических колебаний Советский патент 1983 года по МПК G01V1/04 

Изобретение относится к сейсморазведке и экспериментальной геофизи ке, в частности к поверхностным источникам сейсмических колебаний электродинамического типа. Известно устройство для возбужде ния сейсмических колебаний, содержащее батарею конденсаторов и присое диненные к последней через коммутатор электродинамические преобразователи электрической энергии в энергию сейсмических колебаний, представ ляющие собой пары плоских катушекС1 В данном устройстве регулирование формы и длительности силового импульса осуществляется пер ключени ями катушек преобразователей в последовательную, параллельную и смешанную электрические цепи. При этом эквивалентная индуктивность системы преобразователей меняется ступен чато,следовательно, длительность и форма силового импульса ограничен набором фиксированных значений,что отр ицательно сказывается на КПД уст ройства. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для возбужде ния сейсмических колебаний, содержа .шее ряд электродинамических преобра зователей в виде установленных одна на другой плоских катушек с выводами, батарею конденсаторов, инерционную массу, коммутирующие ключи и блок управления, подсоединенный к батарее конденсаторов через дополнительный ключ. Каждый преоб.разователь соединен с индивидуальной батареей конденсаторов. Поочередкое срабатывание .преобразовате-лей вызывает одиночные перемещения земной поверхности, которые, суммируясь, образуют результирующий сейсмический сигнал 2. С увеличением числа преобразователей и конденсаторных батарей во столько же раз может, быть увеличена длительность силового импульса устройства. Однако на реальном устройстве получение длительности сило вого импульса 50 мс при использован десяти преобразователей потребовало бы создание накопителя с суммарной емкостью около 1.0 Ф, что, учитывая ограничения,накладываемые на габариты и массу накопителя, представля ет значительную техническую трудность. Поэтому применение устройс в становится нецелесообразным для обе печения силовых импульсов длительностью больше 10 мс, что бывает необходимо при сейсморазведке на боль ших глубинах. Кроме того, устройство не обеспечивает бесступенчатого регулирования длительности силового импульса. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем ра ширения диапазона регулирования генерируемых импульсов по форме, и длительности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения сейсмических колебаний, содержащем ряд электродинамических преобразователей в виде установленных одна на другой плоских катушек с выводами, батарею конденсаторов, инерционную массу, коммутирующие ключи и блок управления, подсоединенный к батарее конденсаторов через дополнительный ключ, катушки своими выводами последовательно, через одну подключены к батарее конденсаторов, а выводы каждой из оставшихся катушек соединены через индивидуальный коммутирующий ключ .с блоком управления.. На чертеже схематично изображен один из вариантов устройства. УстроДстно содержит батарею 1 конденсаторов, коммутирующие ключи 2 и 3, дополнительный ключ 4, ,элект.родинамические преобразователя 5,и 6, блок 7 управлейПя, инерционную Массу 8.. Один вывод батареи 1 конденсаторов присоединен через дополнительный ключ 4 к {|ижней катушке электродинамического преобразователя 5, включенной последовательно с нижней катушкой электродинамического преобразователя б, к которой подсоединен второй вывод батареи 1 конденсаторов. Коммутирующие ключи 2 и 3 подсоединены к выводам верхних катушек и закреплены на них. Управляющие электроды ключей 2-4 присоединены к блоку 7 управления. Иперционная масса 8 размещена на преобразователях. Перед началом работы все ключи закрыты, а батарея 1 конденсатора заряжена до необходимого напряжения. . Устройство работает следующим обраэом. .. По команде с блока управления проиЬходит открывание дополнительного ключа 4. В цепи первый вывод конденсаторной батареи 1 - дополнительный ключ 4 - нижние катушки электродинамических преобразователей 5 и б - второй вывод конденсаторной батареи 1 возникает разрядный ток, который при протекании по нижним катушкам наводит ЭДС в верхних катушках эле1 тродинамических преобразователей 5 и б. Затем по командам с блока 7 управления в определенной временной последовательности открываются коммутирующие ключи 2 и 3, При этом в верхних катушках электродинамических преобразователей 5 и б соответственно возникают наведенные токи, взаимодействие которых с разрядным током вызывает взаимное отталкивание катушек пол (воздействием пондеромоторных сил т.е. возникают одиночные импульсы силы, суммарное воздействие которых на грунт возбуждает в последнем сейс мический вигнал. Причем длительность и форма генерируемого сейсмического сигнала зависят как от емкости батареи конденсаторов 1 и индуктивности преобразователей 5 и 6, так и от порядка открывания коммутирующих ключей 2 и 3 (временной расстанов.ки). Это позволяет существенно расширить диапазон регулирования длительности и формы сейсмического сигнала в области низких частот, 4i;o является полезным при поисковых рабо тах на нефть и газ в условиях грунто с характеристиками, меняющимися в зависимости от места исследования. Закрепление коммутирующих ключей на верхних катушках позволяет сущест венно снизить потери и увеличить энергетический КПД устройства ял счет уменьшения длины токопроводяцих кабелей, что яесьма существенно при удалении преобразователей рт ватареи конденсаторов, т.е. для случая мобильного источника, когда батарея конденсаторов, расположенная на транспортной базе, находится на дороге, а преобразователи вынесены на несколько десятков метров в точку исследования. I Таким образом, введение простых элементов в схему предлагаемого устрюйства позволяет существенно расширить функциональные возможности поисковой аппаратуры на основе электродинамических преобразователей и увеличить эффективность геологоразведочных работ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее ряд электродинамических преобразователей в виде установленных одна на другой плоских катушек с выводами, батарею конденсаторов, инерционную массу, коммутирующие ключи и блок управления, подсоединенный к батарее конденсаторов через дополнительный ключ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем расширения диапазона регулирования генерируемых импульсов по форме и длительности, катушки своими выводами последо вательно через одну подключены к батарее конденсаторов, а выводы каждой из оставшихся катушек соединены через индивидуальный коммутирующий ключ с блоком управле- Q ния.S