Скважинный акустический излучатель Советский патент 1988 года по МПК G01V1/143 G01V1/52 

со ;о ел

00

Изобретение относится к технике геофизической скважинной разведки полезных ископаемых. Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования частоты излучения и повьшение эффективности излучателя.

На фиг. 1 представлен скважинньш акустический излучатель,продольный I разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-В на фиг. 1.

Скважинный акустический излучатель

таком положении излучатель опускают на заданную глубину в скважину.

Электродвигатель 2 подключают к источнику питания (не показан). При этом цилиндр 7 приводится во вращение валом 3. В результате магниты 8 смещаются относительно магнитов 11 и 12. За счет попеременного взаимодействия одноименных и разноименных полюсов магнитов 8, закрепленньк на цилиндре 7, и магнитов 11, закрепленных на дисках 4 и 5, последние сходятся и расходятся вдоль оси вала 3,

Изобретение относится к области геофизической скважинной разведки полезных ископаемых. Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования частоты излучения и повышение эффективности излучателя. Излучатель содержит корпус с электродвигателем, на валу которого расположены два диска, соединенные пластинчатыми пружинами. Вдоль образующей вала и на дисках размещены магниты с чередующейся относительно друг друга полярностью. За счет попеременного взаимодействия одноименных и разноименных магнитных полей диски перемещаются вдоль вала, что приводит к колебательному движению пружин перпендикулярно оси вала. Находясь в контакте со стенками скважины, пружины приводят их в колебательное движение. Изменение скорости вращения двигателя и количества взаимодействующих магнитов позволяет изменять частоту излучаемьк колебаний. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л

содержит корпус 1, в который помещен 15 изгибая и разгибая пружины 6, которые

электродвигатель 2, на валу 3 которого расположены с возможностью свободного смещения вдоль него диски 4 и 5, соединенные между собой пластинчатыми пружинами 6. На валу 3 жестко закреп- 20 именньк магнитных полей, создаваемых лен цилиндр 7, вдоль образующей кото- магнитами 8 и магнитами 12, закрепленпри этом совершают колебательные движения в направлении, перпендикулярном оси вала 3. За счет попеременного взаимодействия одноименных и разнорого размещены в пазах магниты 8 с I чередующейся друг относительно друга полярностью. С корпусом 1 и защитной I крышкой 9 жестко связаны шпильки 10, I проходящие также через выемки в дис- I как 4 и 5, вдоль образующих которых закреплены магниты 11 с чередующейся друг относительно друга полярностью.

На пружинах 6 по их центру закреплены магниты 12. Все маг«иты 8, 11 и 12 установлены так, что магнитная ось каждого из них расположена параллельно оси вала 3. Магниты 8 могут быть размещены не в жестко закреплен ном на валу 3 цилиндре 7, а непосред Iственно на валу 3, так чтобы магниты 8 и магниты 11 находились на одина- :ковом расстоянии от оси преобразователя. Дпя этого, например, вал 3 может быть вьтолнен с переменным сечением.

Излучатель работает следующим образом.

При отсутствии вращения электродви 45 устройства в режиме излучения.

гателя 2 вручную поворачивают вал 3 таким образом, чтобы напротив магнитов 12 (закрепленных на пружинах 6) располагались те из магнитов 8, которые притягивают магниты 12 (т.е. те из магнитов 8, силовые линии магнитного поля которых имеют направление, обратное направлению силовьк :линий магнитного поля, создаваемого магнитами 12). При этом пружины 6 занимают максимально приближенное к :валу 3 положение, т.е. габаритные размеры излучателя (по диаметру) ста- :новятся меньше диаметра скважины. В

50

55

Регулировка скорости вращени электродвигателя может осуществ в широких пределах и-звестными м ми.

В предлагаемой конструкции п янные магниты 8 и 11 могут быть менены электрическими, при этом меняя ток в обмотках электромаг можно в широких пределах и зменя тенсивность излучения.

Предлагаемый излучатель обес вает возможность возбуждения в ве низкочастотных колебаний в н ультразвуковом и звуковом диапа

именньк магнитных полей, создаваемых магнитами 8 и магнитами 12, закрепленпри этом совершают колебательные движения в направлении, перпендикулярном оси вала 3. За счет попеременного взаимодействия одноименных и разноными на пружинах 6, пружины 6 соверша- ют колебательные движения в направлении, перпендикулярном оси вала 3, при

чем колебания пружин 6, обусловленные взаимодействием магнитов 8 и 11, а также взаимодействием магнитов 8 и 12, происходят в фазе.

Пружины 6, имея непосредственный контакт с массивом горных пород,передают ему свои колебания. Частота создаваемых при этом в массиве колебаний определяется скоростью вращения вала 3 и количеством магнитов, взаимодействующих между собой. При изменении скорости вращения вала 3 электродвигателя 2 частота колебаний изменяется пропорционально изменению скорости вращения.

Так как пружины 6 непосредственно контактируют с массивом без использования каких-либо промежуточных сред, потери на контакте минимальные, что и обуславливает высокую эффективность

0

5

Регулировка скорости вращения электродвигателя может осуществляться в широких пределах и-звестными методами.

В предлагаемой конструкции постоянные магниты 8 и 11 могут быть заменены электрическими, при этом, изменяя ток в обмотках электромагнитов, можно в широких пределах и зменять интенсивность излучения.

Предлагаемый излучатель обеспечивает возможность возбуждения в массиве низкочастотных колебаний в нижнем ультразвуковом и звуковом диапазонах.

Эффективное возбуждение упругих колебаний в указанных диапазонах с использованием пьезоэлектрических и маг- нитострикционных излучателей из-за ограниченных размеров скважины практически невозможно.

Формула изобретения

1, Скважинный акустический излучатель, содержащий корпус и электродвигатель с размещенными на его валу дисками,о тличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования частоты излучения и по//

XI

0

5

вышения его эффективности, он снабжен магнитами, размещенными на валу и дисках вдоль их образующих с чередующейся относительно друг друга полярностью, и шпильками, жестко связанными с корпусом и проходящими через диски, закрепленные на валу с возможностью, осевого перемещения и соединенные между собой пластинчатыми пружинами.

Фие.

10

10

фие.2

Б-5

8

cpas.3