Источник фазоманипулированных сейсмических сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01V1/135 

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сиг налов невзрывными способами на поверхности, йри геофизической раз ведке и предназначено для реализации фазоманипулированного релшма воздействия на грунт, который позволяет уменьшить уровень помех у полученной сейсмической информации и повысить эффективность сейсморазведочных работ. Цель изобретения - повьшение эффективности работы источника сейсмических сигналов путем увеличения амп литуды силового воздействия. На чертеже показан предлагаемый источник сейсмических сигналов, разрез , В жестком герметичном баке I источника сейсмических сигнайов, запол ненном жидкостью 2, расположен элект рический двигатель возвратно-поступательного движения с якорем 3, способным, перемещаться вверх и вниз относительно индуктора 4. В пазах индуктора 4 двигателя расположены обмотки 5 и 6 воабз ждения. Индуктор жестко соединен с нижним основанием бака через шпильки 7, а бак 1 соединен с индуктором 4 через объемные упругие элементы, состоящие из верхнего 8 и нижнего 9 стаканов, заполненных газом iO. Зазор между индукто ром 4 и корпусом бака обеспечивает возможность их относительного перемещения. При необходимости на индукторе 4 и якоре З.укрепляют уплотнительные элементы, ограничивающие перетоки жидкости вдоль зазоров между якорем 3 и индуктором 4 и между индуктором 4 и корпусом бака. Якорь 3 поддерживается в исходном положении относительно индуктора пружинами 11 и 12. Герметичность бака обеспечива ется за счет резиновых мембран 13. Полости 2, ршдуктор 4, якорь 3, корпус и основания бака 1 представляют собой два мультипликатора. Бак 1 ра мещен на поверхности грунта,. Источник, работает следующим обра зом. Под действием веса источника в грунте возникают напряжения сжатия При подаче импульса тока в обмотку 6 возбуждения двигателя между его якорем 3 и индуктором 4 возникает электромагнитная сила и якорь начин ет перемещаться вниз, а индуктор вверх. В заполненной жидкостью полости бака под якорем создается давление P(t), изменяющееся во времени. Через мультипликатор происходит усиление электромагнитной силы. В результате на нижнее основание индуктора и жестко с ним связанное подвижное нижнее основание бака действует сила f, (Sj - S,). P(t), где S, площадь нижнего основания индуктора; площадь подвижного основания бака. Так как площадь нижнего основания индуктора больше площади подвижного основания бака, то сила f( со стороны мультипликатора, приложенная к индуктору и жестко с ним связанному подвижному основанию, направлена вверх. На неподвижную часть нижнего основания бака со стороны жидкости действует сила где S - площадь неподвижной части нижнего основания. В результате совместного действия усилий, развиваемого двигателем между якорем и индуктором и создаваемого гидравлическим мультипликатором, якорь перемещается относительно его исходного положения вниз, индуктор движется вверх, а корпус бака - вниз. Объемный упругий элемент (8,9,10) уменьшает объем верхнего мультипликатора за счет встречного движения стаканов 8 и 9 на величину uV , где - площадь основания стакана 8; X - взаимное перемещение стаканов 8 и 9. Зказанное изменение объема при условии, что жидкость 2 абсолютно деслсимаема, должно быть равньш у1меньшеншо объема бака за счет движения излучающего элемента относительно корпуса бака: uV, S,- X. Таким образом, необходимо, чтобы площади сечения подвижной части нижнего основания бака и основания верхнего стакана были равны. Предварительно нагруженный весом источ шка.грунт в процессе срабатывания разгружается и поверхностные слои грунта одновременно с баком движутся вверх. После окончания действия развива мой двигателем силы все элементы си темы возвращаются в исходное состояние упругими элементами. Движение грунта при работе двигателя с переме щением его якоря относительно индуктора вниз сопровождается фазой разгрузки грунта. Соответствующий сейсмический сигнал, начинающийся с фазы разгрузки грунта, можно условно назвать отрицательным. Для создания положительного сейсмического сигнала, характеризующегося тем, что при работе электрического двигателя грунт испытывает в первоначальный момент дополнительное сжатие, импульс тока подается в обмотку 5 возбуждения. При этом между якорем и индуктором двигателя во.зникает электромагнитная сила, которая перемещает якорь вверх, В заполненной жидкостью полости бака над якорем создается давление P(t), Через мультипликатор происходит усиление электромагнитной силы. На верхнее основание индуктора, который жестко связан с подвижным основанием бака-, действует сила, направленная вниз: f, (S - S ) . P(t), где S 5 - площадь верхнего основания индуктора., На верхнее основание бака со стороны жидкости действует сила 4 (Sg - S). P(t), Sg - площадь верхнего основания бака с В результате совместного действия усилий, развиваемого двигателем между якорем и индуктором и создаваемого гидравлическим мультипликатором, якорь и корпус бака перемещаются вверх относительно исходного положения, а индуктор с жестко связанным подвижным основанием бака - вниз.Уве личение объема бака за счет относительного движения подвижного основания бака и его корпуса компенсирует объемный упругий элемент. Подвижное основание перемещается вниз, допол1штельно сжимает грунт и формирует сейсмический сигнал, который условно можно назвать положительным. После окончания действия импульсного усилия якорь, индуктор и бак источника упругими элементами возвращаются в исходное положение, При подаче импульсов тока в обмотки 5 и 6 в необходимой последовательности осуществляется требуемая комбинация силовых фазоманипулированных сейсмических сигналов, Предлагаемьш источник сейсмических сигналов позволяет создавать большее, чем известный удельное уси- , лие, в результате которого фop шpyeтся сейсмическая волна. Это обусловлено тем, что на подвижное основание бака (излучающий элемент) помимо гидравлической силы действует электромагнитная сила, которая направлена согласно с направлением движения подвижного основания бака. Формула изобр.етения Источник фазоманипулированных сейсмических сигналов, содержащий электрический двигатель возвратно-поступательного движения с якорем и индуктором, помещенный в содержащий жидкость жесткий герметичньш бак с верхним и нижним основаниями и корпух;ом, подвижно сопряженным с индуктором, излучающую плиту и пригрузочную массу, отличающийся тем,что, с целью повьшения сейсмической эффективности путем увеличения амплитуды силового воздействия, нижнее основание-снабжено подвижной относительно корпуса центральной частью, жестко связанной с излучающей плитой и инг , дуктором, на который оперт бак через упругий элемент, образованный заполненными сжатым газом подвижно сопря-, женными стаканами, нижний из которых закреплен на индукторе, а верхний имеет рабочую площадь, равную площади подвижной части нижнего основания, и закреплен на верхнем основании бака.

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов на поверхности суши при геофизической разведке. Цель изобретения - повьшение сейсмической эффективности путем увеличения амплитуды силового воздействия. В баке 1 нижj.fyV .. i-Vlvv у-... --: V- i--t- -.-.Ь-Т -- нее основание выполнено из -подвижной и неподвижной частей, причем площадь сечения подвижной части меньше, чем площадь нижнего основания индуктора 4. Подвижная часть нижнего основания жестко соединена с индуктором 4, которьй подвижно сопряжен со стенками корпуса, в результата электромагнитная сила привода, приложенная к индуктору 4, всегда направлена согласно с направлением движения излучающего элемента. Корпус бака 1 вывешен относительно индуктора 4 на упругих элементах 10, установленных между верхними основаниями индуктора и S бака и вьтолненных в виде подвижно (Л сопряженных перевернутых станков, заполненных газом, причем площади сечения подвижной части нижнего основания бака и основания верхнего стакана равны. В результате происходит полная компенсация изменения внутреннего объема источника вследствие движения излучающего элемента. 1 ил.