Устройство для излучения упругих колебаний Советский патент 1990 года по МПК H04R17/00 G01V1/52 

Изобретение относится к- промысловой геофизике, в частности к прибором акустического каротажа для исследования открытых и обсаженных скважин.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возбуждения одним излучателем двух фиксированных частот различной интенсивности.

На фиг.1 представлена электрическая схема устройства; на фиг.2 - устройство, продольный разрез.

Устройство содержит источник 1 питания, накопительную емкость 2, ключевой элемент 3, задающий генератор 4, согласующий трансформатор 5, пье- зоэлемент 6, металлический контейнер 7 и пазы 8. Для повышения интенсивности низкочастотных колебаний, отличных от основного резонанса, контур, составленный индуктивностью вторичной обсотки согласующего трансформатора и собственной емкостью пьезоэлемента, настраивается в резонанс с частотой изгибных колебаний по образующей цилиндрической поверхности пьезоэлемента.

Источник 1 питания соединен с накопительной емкостью 2, которая через ключевой элемент 3 подсоединяется к первичной обмотке согласующего транс форматора 5. Ключевой элемент 3 соединен с задающим генератором 4, а вторичная обмотка согласующего трансформатора 5 соединена с пьезоэлементом 6, помещенным в металлический контейнер 7. Контейнер 7 представляет собой цилиндрический корпус с элементами для

01 00 ГчЭ

00

05

стыковки с остальными деталями сква- жинного прибора с помощью резиновых уплотнительных колец.

Продольные симметричные относительно оси устройства пазы 8 выполнены в области контактной поверхности контейнера с пьезоэлементом по всей высоте керамики. В области них поверхность пьезоэлемента остается свобод- ной.

Устройство работает следующим образом.

От источника 1 питания заряжлется накопительная емкость 2, ключевой элемент 3 открывается импульсами задающего генератора 4, и накопительная емкость 2 разряжается через первичную обмотку согласующего трансформатора 5. При этом во вторичной обмотке индуцируется ударный импульс, который возбуждает пьезоэлемент 6 на частоте основного механического резонанса, определяемого средним диаметром цилиндра. Эти колебания передаются окру жающей среде через участки контейнера, на Которых поверхность пьезокера- мики контактирует с ним. Одновременно ударно возбуждаются электрические колебания в контуре, составленном - вторичной обмоткой трансформатора и собственной емкостью пьезоэлемента, которые вызывают вынужденные колебания пьезоэлемента с частотой, определяемой индуктивностью и емкостью контура, а так как контур настроен в резонанс с частотой изгибных колебаний, на участках керамики со свобод - ной поверхностью возбуждаются интенсивные низкочастотные колебания.

Варьируя величину площади пЬверхно- сти пьезоэлемента, контактирующей с контейнером, и свободной поверхности, можно получить сменные излучатели с различным соотношением в спектре излучения высокочастотных и низкочастотных колебаний. Если свести до минимума поверхность, контактирующую с керамикой, можно получить практически монохроматический низкочастотный излучатель, и наоборот.

Ф ормула изобретения

Устройство для излучения упругих колебаний, содержащее пьезокерамичес- кий элемент цилиндрической формы в металлическом контейнере, источник t питания, накопительную гмкость, задающий генератор, ключевой элемент, нагруженный на пьезокерамику через согласующий трансформатор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет возбуждения одним излучателем двух фиксированных частот различной интенсивности, в металлическом контейнере в местах контактной поверхности с пьезоэлементом выполнены продольные симметричные относительно оси устройства по всей

высоте пьезоэлемента пазы, в области которых поверхность пьезоэлемента остается свободной, а индуктивность вторичной обмотки согласующего транс- Форматора составляет с емкостью пьезоэлемента контур с резонансной частотой изгибных колебаний свободных участков пьезоэлемента.

Изобретение относится к промысловой геофизике, в частности к приборам акустического каротажа для исследования открытых и обсаженных скважин. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет возбуждения одним излучателем двух фиксированных частот различной интенсивности, для чего в местах контакта цилиндрического пьезоэлемента с металлическим контейнером выполнены симметричные относительно оси элемента по всей его высоте пазы. 2 ил.

Фаг.1

в 6

У ШУ/%Ш

Фаг. 2